(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱性接着剤層が塗層されている耐熱プラスチックフィルムを、表面に微小な多数の窪みを有する耐熱ゴム発泡シートの両面に積層し、温度を常温に保ったプレス熱板で急激な加圧と除圧とを数回繰り返すことによって耐熱ゴム発泡シートと耐熱プラスチックフィルム間の空気を脱気し、前記プレス熱板で所定の圧力迄加圧しながら前記耐熱性接着剤が溶融硬化する温度まで加熱して該耐熱性接着剤層が完全に硬化した後、該プレス熱板を常温まで冷却して緩衝シート材を製造することを特徴としたプレス用緩衝シート材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は２３０℃以下の温度、且つ３ｋｇｆ／ｃｍ2以下の圧力で実施されるプレス工程で使用される緩衝シート材及びその製造方法に係り、特に圧縮弾性、耐収縮性、耐熱性、耐久性を有する緩衝シート材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被プレス物体にプレスを施す際に、その被プレス物体の表面に凹凸がある場合には、仮にその凹凸が微細なものであっても、凸部に圧力が集中して被プレス物体が損傷したり、プレス精度が悪くなって全体に歪みが生じたりする問題があった。
【０００３】
従って、従来もこの欠点を改善するためにプレス熱板と被プレス物体との間にゴム、プラスチック等の緩衝材を介在させ、これによって被プレス物体の凹凸を吸収していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、前述のプレス加工に使用されるゴム、プラスチック等の緩衝材は、２３０℃以下の温度で、３ｋｇｆ／ｃｍ2以下の圧力でプレスした場合に、緩衝材の厚みが薄くなってしまい、それに伴い圧縮弾性が失われ、緩衝機能がなくなり、また面積（縦横の長さ）が減少してしまう場合もあり、この緩衝材を何回も繰り返して使用することが出来ず、プレス加工を繰り返すためには極めて数多くの緩衝材を用意しなければならないという問題があった。
【０００５】
また、その他にプレス加工の際に加熱加圧すると、緩衝材の表面が化学分解や融解を生じたり、更に緩衝材がプレス熱板や被プレス物体に付着して剥離が困難になる問題等もあった。
【０００６】
特に、最近になって大量生産されるようになって来た液晶表示装置を製造するに当たっては、液晶セルを構成する２枚のガラス基板を熱硬化性接着剤で貼り合わす工程で、１個の液晶セル乃至複数の液晶セルを重ねて加圧し、空気恒温槽中で加熱する方法が用いられるが、その精度を良くするためには液晶セル相互間乃至液晶セルとプレス用の加熱板との間に極めて精度及び性能の良い緩衝体を介在させる必要があった。
【０００７】
そしてその目的を達成するためには、圧縮弾性、耐収縮性、耐熱性、耐久性に優れ、多数回の繰り返しにも充分耐えることが出来、多数回使用しても性能が変わらずに使用し得る緩衝材が望まれていた。
【０００８】
本発明に係るプレス用緩衝シート材は、前述の従来の多くの問題点に鑑み開発された全く新しい技術であって、耐熱ゴム発泡シートの両面に耐熱プラスチックフィルムを積層して構成した特殊な緩衝シート材の技術を提供するものである。また、本発明は、前記緩衝シート材の製造方法の技術を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプレス用緩衝シート材の製造方法の要旨は、耐熱性接着剤層が塗層されている耐熱プラスチックフィルムを、表面に微小な多数の窪みを有する耐熱ゴム発泡シートの両面に積層し、温度を常温に保ったプレス熱板で急激な加圧と除圧とを数回繰り返すことによって耐熱ゴム発泡シートと耐熱プラスチックフィルム間の空気を脱気し、前記プレス熱板で所定の圧力迄加圧しながら前記耐熱性接着剤が溶融硬化する温度まで加熱して該耐熱性接着剤層が完全に硬化した後、該プレス熱板を常温まで冷却して緩衝シート材を製造することを特徴としたプレス用緩衝シート材の製造方法である。
【００１２】
本発明者は、２３０℃以下の温度で３ｋｇｆ／ｃｍ2以下の圧力でプレスした場合に、化学的分解や溶解がなく、寸法変化即ち収縮性が極めて少なく、更に圧縮弾性率の比較的小さい素材としてフッ素ゴム、シリコンゴム等の耐熱ゴムに注目したが、この耐熱ゴムをそのまま緩衝材として使用した場合には、圧力３ｋｇｆ／ｃｍ2以下のプレス工程には圧縮弾性率がまだ大きすぎるため、この耐熱ゴムを発泡膨張させてその内部に多くの微小な独立気泡を含む構造とすることで、厚力３ｋｇｆ／ｃｍ2以下のプレス工程に適した数値まで圧縮弾性率の減少をはかった。
【００１３】
また、発泡膨張の割合を変えることで異なる温度圧力や異なる被プレス物体のプレス工程において最適な緩衝効果を得ることを可能にした。
【００１４】
この耐熱ゴムを発泡膨張させた耐熱ゴム発泡体を単体で緩衝材として用いた場合は、耐熱ゴム発泡体が被プレス物体表面や加圧板表面に粘着を生ずるために、このような粘着性がなく化学的分解や、融解がなく寸法変化が少ない例えばポリイミドフィルム、４フッ化エチレン樹脂フィルム、４フッ化・６フッ化プロピレン樹脂フィルム等の耐熱プラスチックフィルムを積層し、かつ両者を２３０℃以下の温度で強固に接着力を持つエポキシ系接着剤等の耐熱性接着剤で一体的に接着した耐熱ゴム発泡体・耐熱プラスチックフィルム貼合緩衝シートとすることで、粘着性の欠点を補った。
【００１５】
この耐熱ゴム発泡体、耐熱プラスチックフィルム貼合緩衝シートは圧縮弾性、耐収縮性、耐熱性、耐久性に優れ、且つ被プレス物体表面や加圧板表面への粘着性がなく、多数回の繰り返し使用に充分耐えるものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図により本発明に係るプレス用緩衝シート材及びその製造方法についてその具体的実施例を説明すると、図１は本発明の製造方法を示す縦断面説明図、図２は本発明に係るプレス用緩衝シート材の縦断面説明図である。
【００１７】
図１及び図２に於いて、本発明に係るプレス用緩衝シート材及びその製造方法を説明すると次の通りである。即ち、先ずフッ素ゴム、シリコンゴム等の耐熱ゴム発泡体の表皮部分を切断除去して外表面に微小な半球形の窪み１を多数持った厚さ０．１〜３０ｍｍの耐熱ゴム発泡シート２を形成する。
【００１８】
一方で、例えばポリイミドフィルム、４フッ化エチレン樹脂フィルム、４フッ化・６フッ化プロピレン樹脂フィルム等の厚さ０．００５〜０．２ｍｍの耐熱性プラスチックフィルム３の片表面に、エポキシ系接着剤等の耐熱性接着剤を塗着乾燥させて耐熱性プラスチックフィルム３の片面に耐熱性接着剤層４を形成する。
【００１９】
次に、前述の耐熱ゴム発泡シート２の両表面に耐熱性接着剤層４が当接されるように、耐熱ゴム発泡シート２の両表面に耐熱ゴム発泡シート２の縦横寸法より若干小さい縦横寸法に切断した耐熱性接着剤層４が当接されるように、耐熱ゴム発泡シート２の両表面に耐熱性プラスチックフィルム３を積層し、この状態のまま温度を常温に保っている上下のプレス熱板５，６内に挿入し、これ等のプレス熱板５，６で急激な加圧と除圧とを数回繰り返すことによって、耐熱ゴム発泡シート２と耐熱プラスチックフィルム３（耐熱性接着剤層４）との間に介在する空気をほぼ完全に脱気する。
【００２０】
続いて、前記プレス熱板５，６で耐熱ゴム発泡シート２と耐熱プラスチックフィルム３とを３ｋｇｆ／ｃｍ2以下の圧力で加圧しながら、２３０℃以下の温度で耐熱ゴム発泡シート２と、耐熱プラスチックフィルム３との間に介在されている耐熱性接着剤層４が溶融硬化するまで加熱する。該耐熱性接着剤層４が完全に硬化した後で該上下のプレス熱板５，６を常温まで冷却し、プレス熱板５，６を開いて本発明に係る耐熱ゴム発泡シート２の両表面に耐熱プラスチックフィルム３が一体的に積層接着された図２に示すようなプレス用緩衝シート材７を製造することが出来る。
【００２１】
前述のプレス用緩衝シート材７を製造するに当たって、耐熱ゴム発泡体の表皮部分を切断除去して外表面に微小な半球形の窪み１を設けて耐熱ゴム発泡シート２を形成する理由は、後からの工程でこの耐熱ゴム発泡シート２の両表面に耐熱プラスックフィルム３を積層して両者を加熱加圧しながら一体的に接着する際に、耐熱ゴム発泡体の表皮は比較的平滑な粘着性のある表面であってスベリが生じないので、接着面の気泡混入や反りや皺を発生しやすいため、発泡体の表皮を切断除去して外表面に多数の微小な半球形の窪み１が存在して空気を介在させることによって、耐熱ゴム発泡シート２の表面と耐熱プラスックフィルム３との間にすべり現象を発生させ、両者をなじませながら徐々に密接させ、両者の接着面に気泡が混入したり、反りや皺を発生することを防止するためである。
【００２２】
また、窪み１内に存在している空気は最終的に前述のようなプレス熱板５，６による急激な加圧と除圧とを数回繰り返すことによって、ほぼ完全に除去することが出来る。
【００２３】
更に、前述のように、耐熱プラスチックフィルム３の表面に耐熱性接着剤層４を形成させた後で、耐熱プラスチックフィルム３を耐熱ゴム発泡シート２の両表面に加熱加圧して接着する理由は次の通りである。即ち、耐熱ゴム発泡シート２の表面に耐熱プラスックフィルム３を積層して接着する際に、接着工程内で始めてこれ等のいずれかに接着剤を塗布しながら、両者を接着しようとすると、接着剤を極めて均一に塗着することが比較的困難であり、かつ接着剤と両者との間に気泡が混入され、全体の完全な接着が困難であると共に、皺が生じ易い問題があるからである。
【００２４】
本発明に於いては、予め耐熱プラスチックフィルム３の表面に耐熱性接着剤層４を形成した後で、耐熱プラスチックフィルム３を耐熱ゴム発泡シート２に積層し、かつプレス熱板５，６で急激な加圧と除圧とをすることによって両者間の空気を完全に脱気し、更にその後からプレス熱板５，６で加熱加圧しながら耐熱性接着剤層４を溶融硬化させ、耐熱プラスチックフィルム３を耐熱ゴム発泡シート２に接着するので、これ等の両者間に気泡等が混入され、接着不良や皺が発生することを完全に防止出来る。
【００２５】
前述のように、プレス熱板５，６に耐熱ゴム発泡シート２と耐熱プラスチックフィルム３とを積層しながら投入したり、或いは両者が完全に接着された後でこれ等のプレス熱板５，６から取り出す作業を実施する際に、接着剤が硬化する高い温度で行わずに、常温で行うのは、急激な温度変化によって、耐熱ゴム発泡シート２と耐熱プラスチックフィルム３とが部分的に熱膨張したり、熱収縮して、両者間に気泡が混入されたり、反りや皺が生じたりすることを防止するためである。
【００２６】
さらに、前述のように、耐熱ゴム発泡シート２の縦横寸法より若干小さい縦横寸法に切断した耐熱プラスチックフィルム３を積層するのは、耐熱プラスチックフィルム３の耐熱接着剤層４どうしが接して耐熱ゴム発泡シート２の表面と耐熱プラスチックフィルム３との間のすべり現象を妨害し、両者間の気泡混入や、接着不良や反りや皺の発生を防ぐためである。
【００２７】
〔実施例１〕
ポリオール加硫型の二元系のフッ素ゴムを、２．７倍の割合で発泡膨張させたフッ素ゴム発泡体の表皮を切断除去して両面に微小な半球型の窪みを多数持つ０．５ｍｍ厚のシートを得る。次に０．０２５ｍｍ厚のポリイミドフィルムの片面にエポキシ系接着剤溶液を均一に塗布乾燥して０．０２ｍｍ厚のエポキシ系接着剤層を形してポリイミド接着フィルムを得る。
【００２８】
続いてポリイミド接着フィルム２枚をフッ素ゴム発泡体シートの縦横寸法よりも最低１０〜２０ｍｍ以上小さく切断し、それぞれの接着剤層の面がフッ素ゴム発泡体シートに接するようにフッ素ゴム発泡シートの両面に合わせた状態で積層する。
【００２９】
熱板温度常温のプレスで１ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力で加圧直後に、急激な除圧と加圧とを数回すみやかに繰り返すことにより脱気したのち、１ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力を保持しつつプレス熱板の温度を１６０℃に昇温する。１時間１６０℃を保持したのち、プレス熱板の温度を常温まで冷却し、かつ除圧して０．５ｍｍ厚のフッ素ゴム発泡体にポリイミドフィルムを貼合したシートを得た。このシートの物性は次のとおりであった。
【００３０】
見掛け密度                          ０．８５ｇ／ｃｍ3
１０％圧縮時の圧縮応力              １．３３ｋｇｆ／ｃｍ2
加熱後の寸法変化    縦マイナス０．１６％  横マイナス０．１６％
（加熱条件：加熱空気中１８０℃×１２Ｈ）
加熱圧縮永久歪み                    １６．７％
（圧縮条件：１０％  加熱条件：加熱空気中１８０℃×１．５Ｈ）
加熱圧縮後の１０％圧縮時の圧縮応力    １．０３ｋｇｆ／ｃｍ2
（圧縮条件：１０％  加熱条件：加熱空気中１８０℃×１．５Ｈ）
【００３１】
〔比較例１〕
４フッ化エチレン樹脂の微細な繊維を固めた０．５５ｍｍ厚のシートの物性は次のとおりであった。
【００３２】
見掛け密度                          ０．５１ｇ／ｃｍ3
１０％圧縮時の圧縮応力              １．０１ｋｇｆ／ｃｍ2
加熱後の寸法変化    縦マイナス１．９３％  横プラス０．３３％
（加熱条件：加熱空気中１８０℃×１２Ｈ）
加熱圧縮永久歪み                    ２２．５％
（圧縮条件：１０％  加熱条件：加熱空気中１８０℃×１．５Ｈ）
加熱圧縮後の１０％圧縮時の圧縮応力    ２．３０ｋｇｆ／ｃｍ2
（圧縮条件：１０％  加熱条件：加熱空気中１８０℃×１．５Ｈ）
【００３３】
〔比較例２〕
ポリオール加硫型の二元系のフッ素ゴムを２．７倍の割合で発泡膨張させたフッ素ゴム発泡体の表皮を切断除去して得た０．５ｍｍ厚シートの物性は次の通りであった。但し、加熱圧縮永久歪測定の際に加圧板への粘着がみられ、プレス工程での緩衝材としての利用には適さなかった。
【００３４】
見掛け密度                          ０．６６ｇ／ｃｍ3
１０％圧縮時の圧縮応力              １．０２ｋｇｆ／ｃｍ2
加熱後の寸法変化    縦マイナス０．５０％  横マイナス０．２４％
（加熱条件：加熱空気中１８０℃×１２Ｈ）
加熱圧縮永久歪み                    ５．４％
（圧縮条件：１０％  加熱条件：加熱空気中１８０℃×１．５Ｈ）
加熱圧縮後の１０％圧縮時の圧縮応力    ０．７３ｋｇｆ／ｃｍ2
（圧縮条件：１０％  加熱条件：加熱空気中１８０℃×１．５Ｈ）
【００３５】
前記実施例及び比較例の物性測定方法について詳述すると次の通りである。
【００３６】
〔見掛け密度〕
体積６ｃｍ3の試験片３個の重量を測定し、それぞれの試験片の１ｃｍ3あたりの重量を算出し、その平均値とした。
【００３７】
〔１０％圧縮時の圧縮応力〕
（１）シートを２０×２０ｍｍに切断したものを積み重ね１１．１ｍｍの高さとしたものを試験片として用いた。実施例１はそのまま重ね、比較例１及び２はシートどうしが固着してブロック化することで物性が変わらないようシート間に０．０２５ｍｍのポリイミドフィルムを挟んだ。
【００３８】
（２）試験片を元の高さの１０％圧縮したときの応力を測定した。（３）圧縮の速度は３ｍｍ／分とした。（４）測定は２５℃の室内で行った。（５）試験片は３個作成し、測定値は３個の平均値とした。
【００３９】
（６）１０％歪で圧縮を停止後２０秒後の応力を読み取った。（７）圧縮歪の増加にかかわらず応力が０．３９ｋｇｆ／ｃｍ2付近で一定となり増加しない領域がある。これは多数枚のシートが密着していく過程であり、密着が終了してはじめて応力が増加する。このため、この領域を脱した直後の０．４０ｋｇｆ／ｃｍ2の応力における高さを以てその試験片の高さとした。
【００４０】
〔加熱寸法変化〕
（１）シートを１５０×１５０ｍｍに切断し、図３の如く縦及び横方向にそれぞれ互いに平行に３本の直線を５０ｍｍ間隔になるように記入し、縦及び横方向について、それぞれ３本の直線の長さを測定し、その平均値を求めその加熱前後の変化率を算出した。（２）加熱は空気恒温槽中で１８０℃×１２時間実施した。
【００４１】
〔加熱圧縮永久歪み〕
１０％圧縮時の圧縮応力に用いた試験片を３ｍｍ厚の鉄板に高さ１０ｍｍのスペーサー２本の間に置き、３ｍｍ厚の鉄板をかぶせ、高さ１０ｍｍとなるまで鉄板を３ヵ所万力で締める。この状態で空気恒温槽で１８０℃×１．５時間加熱し、開圧１時間室温に放置後の高さ（０．４０ｋｇｆ／ｃｍ2荷重）を測定し元の高さとの百分率を算出した。３個の試験片の平均値を用いた。
【００４２】
〔加熱圧縮後の１０％圧縮時の圧縮応力〕
加熱圧縮永久歪みで用いた試験片の１０％圧縮時の圧縮応力を測定した。３個の試験片の平均値を用いた。
【００４３】
本発明に係るプレス用緩衝シート材及びその製造方法は、上述の構造と作用とを有するので、次のような多大な効果を有している。
【００４４】
（１）本発明に係るプレス用緩衝シート材は、前述のように耐熱ゴム発泡シートの両面に耐熱プラスチックフィルムを積層接着して一体的に構成したので、プレス熱板で加熱加圧した際に、化学分解や熱融解したり、或いはその表面がプレス熱板や被プレス物表面に付着することを防止出来る。（２）また、本発明に係るプレス用緩衝シート材には、皺や歪がなく、その肉厚が均一に保たれているので、極めて精度及び性能の良いプレス加工を実施することが出来る。
【００４５】
（３）特に精度の高いプレス接合を要求される液晶セルの製造の際のガラス基板の貼り合わせ等に有効である。（４）本発明のプレス用緩衝シート材は、前述の構造を有するので、全体の腰が強く、プレス工程での作業性が優れている。
【００４６】
（５）本願のプレス用緩衝シート材は、プレス加工に使用した場合には、圧力及び熱による厚みの方向及び巾方向の収縮の割合が極めて少ないので、一枚の緩衝シート材を多数回使用することが出来る。（６）本発明の方法を実施した場合には、耐熱ゴム発泡シートと耐熱プラスチックフィルムとの間に気泡が全く介在せず、かつ皺や歪の全く存在しない均一な緩衝シートを大量に生産することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の製造方法を示す縦断面説明図である。
【図２】  本発明に係るプレス用緩衝シート材の縦断面説明図である。
【図３】  プレス用緩衝シートの加熱寸法変化を示す説明図である。
【符号の説明】
１…半球形状の窪み
２…耐熱ゴム発泡シート
３…耐熱プラスチックフィルム
４…耐熱性接着剤層
5,6…プレス熱板
７…プレス用緩衝シート材
【図１】
0003822296.tif 000002
【図２】
0003822296.tif 000003
【図３】
0003822296.tif 000004