專利名稱：熱壓用緩沖材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱壓用緩沖材料。更具體而言，本發明涉及在制造鍍銅膜層壓板、軟性印刷電路板、多層板等的印刷電路板和IC卡、液晶顯示板、陶瓷層壓板等的精密儀器部件(以下，本發明中稱為“層壓板”)的工序中，對對象產品進行加壓成型和熱壓接時所使用的熱壓用緩沖材料。尤其，本發明涉及可在對多層板等要求較高板厚精度的層壓板進行熱壓處理時適合使用的熱壓用緩沖材料。
背景技術：
在制造層壓板時，在加壓成型和熱壓接的工序中，可以采用如下方法，即如圖4所示地將作為加壓對象物的層壓板材料21夾在加熱板22、22之間后，施加一定的壓力和熱的方法。為了得到精度良好的模制品，在進行熱壓處理時，必須使施加于層壓板材料21的熱和壓力在整個平面內均勻。出于這樣的目的，在將平板狀的緩沖材料23插裝于加熱板22與層壓板材料21之間的狀態下，進行熱壓處理。
以往，作為熱壓用緩沖材料23，可以使用牛皮紙、將有機或無機纖維利用粘合劑結合的材料、橡膠、無紡布、橡膠和無紡布的層壓體等各種材料。除了牛皮紙之外，基本上可以在多次加壓處理中重復使用。
作為有關無紡布制的熱壓用緩沖材料的公知文獻，可以列舉出JP特開昭55-101224號公報。在JP特開昭55-101224號公報中，記載有如下特征的多層針刺毛氈的緩沖材料，即層疊多層棉絮纖維(batt fiber)與基布，并通過針刺處理形成一體，再進一步利用熱處理來加工而成。
作為關于由無紡布和橡膠的層壓體構成的熱壓用緩沖材料的公知文獻，可以列舉出JP實公昭48-31033號公報。在JP實公昭48-31033號公報中，記載有如下的壓型用緩沖材料，即在實施了針刺處理的兩層粘結纖維層之間，不使用粘接劑而使厚度小于粘結纖維層的彈性薄片層疊成一體而成的。
JP特開昭55-101224號公報以及JP實公昭48-31033號公報所述的熱壓用緩沖材料，均為含有無紡布的構成。含有無紡布的構成的熱壓用緩沖材料，由于內部含有空隙所以緩沖性良好，因此被廣泛應用于普通鍍銅層壓板和印刷電路板的成形。
然而，近年來印刷電路板等層壓板有細密化、高精度化的趨勢，特別是對精密印刷的印刷電路層疊為多層的層壓板而言，必須以較高板厚精度成形。在熱壓成形這種要求較高板厚精度的層壓板時，如無紡布那樣在內部含有空隙的緩沖材料，由于在厚度方向的緩沖性過大，所以不合適。
作為關于熱壓用緩沖材料的其他公知文獻，可以列舉出JP實公平5-22400號公報。在JP實公平5-22400號公報中，記載有如下的熱壓用緩沖材料，即在玻璃纖維性基布的兩面形成硅酮橡膠層，而且在該兩面一體地設置有浸滲有導電性氟化乙烯樹脂的玻璃纖維布。
JP實公平5-22400號公報所述的熱壓用緩沖材料包含兩層橡膠層，各橡膠層被位于上下兩面的玻璃纖維布夾住。由于該緩沖材料為內部沒有空隙的構成，所以易于獲得加壓對象物的板厚精度。然而，JP實公平5-22400號公報所述的熱壓用緩沖材料，在反復用于熱壓處理的過程中，存在有橡膠層的端部被切碎成細條狀的問題。
參照附圖模式地說明JP實公平5-22400號公報所述的熱壓用緩沖材料的問題點。圖5(A)是包含兩層橡膠層25、且各橡膠層25的上下兩面被玻璃纖維布等無機纖維織布層26夾住的構造的熱壓用緩沖材料24。圖5(B)是表示熱壓下的緩沖材料24的端部的樣子的圖。將緩沖材料24用于熱壓處理時，橡膠層25在加壓時朝向面方向膨脹突出。另一方面，夾住橡膠層25上下的無機纖維織布26，由于拉伸彈性模量較高而幾乎不發生面方向的尺寸變化，所以橡膠層25的上下兩面被無機纖維織布26固定，而不能在面方向上延伸。因此，橡膠層25的端部中厚度方向的中間部分為膨出部27。當解除加壓時，無機纖維織布26的尺寸穩定性和橡膠層25的彈性恢復力之間作用，膨出部27恢復到原來的位置，緩沖材料24返回到圖5(A)的狀態。當重復用于熱壓處理時，橡膠層25的上下兩面由于被無機纖維織布26固定而不能延伸，僅有橡膠層25的厚度方向中間部重復膨脹突出和復原。該膨脹突出和恢復的重復成為壓力，如圖5(C)所示，可知在橡膠層25的端部會早期發生細條狀的碎塊28。
為了克服圖5所述結構的熱壓用緩沖材料的問題點，本發明人也嘗試了使用拉伸彈性模量較低的有機纖維織布來代替無機纖維織布。即，如圖6(A)典型地表示，橡膠層29的上下兩面被間位芳香族聚酰胺纖維(Meta-Aromatic Polyamide Fiber)等具有較低彈性模量的有機纖維織布30夾住的構造的緩沖材料28。此時，有機纖維織布30可以某種程度朝向面方向伸縮。因此，在加壓處理時，由于與橡膠層29膨脹突出調諧地有機纖維織布層30也可以延伸，所以可以減輕作用于橡膠層29的壓力。然而，在該場合下，由于加壓處理時有機纖維織布30自身也延伸，所以在解除加壓時，有必要僅通過橡膠層29的彈性恢復力來恢復緩沖材料28整體的形狀。因此，圖6所示的緩沖材料28與圖5所示的緩沖材料24相比形狀恢復性較差。而且，圖6所示的緩沖材料28被重復用于熱壓處理時，橡膠層29早期疲勞而使緩沖材料28整體在面方向上延伸，從而發生厚度精度惡化的問題。另外，隨著將緩沖材料28重復用于熱壓處理，如圖6(B)所示，依然在橡膠層29的端部發生破損部31。
發明內容
于是，本發明的目的是提供一種可以以較高板厚精度對層壓板進行熱壓處理，且具有優良的尺寸穩定性以及耐久性的熱壓用緩沖材料。
基于本發明的熱壓用緩沖材料，由包括橡膠層、高彈性模量增強層、低彈性模量增強層的板狀層壓體構成。橡膠層被位于一側面的高彈性模量增強層、和位于另一側面的低彈性模量增強層夾住，且層壓體的整體為非空隙性。另外，如下說明所示，此處所謂非空隙性是指內部不具有空隙部的構成。
構成熱壓用緩沖材料的層壓體，由于橡膠層的一側面與另一側面被高彈性模量增強層與低彈性模量增強層夾住，所以在進行加壓處理時，雖然在厚度方向上被壓縮的橡膠層欲朝向面方向溢出，但是由于橡膠層的一側面與高彈性模量增強層成為一體，所以幾乎不發生沿面方向的延伸。相對與此，橡膠層的另一側面，與低彈性模量增強層成為一體，而某種程度上可以在面方向上延伸。因此，即使反復用于熱壓處理的場合下，作用于橡膠層的壓力可以因低彈性模量增強層而減輕，從而防止在橡膠層的端部發生碎塊。在解除加壓時，橡膠層與低彈性模量增強層，被沒有發生延伸的高彈性模量增強層拉伸，并與橡膠的彈性恢復力互相作用，可以恢復到原來的尺寸。從而，即便重復用于熱壓處理的場合下，可以防止橡膠層延伸過渡，緩沖材料在面方向上的尺寸長期穩定，也可以防止橡膠層的破損。并且，層壓體整體為非空隙性，因此可獲得緩沖材料整體的較高板厚精度。
其結果，能夠以較高的板厚精度對層壓板進行熱壓，并且可以提供一種尺寸穩定性以及耐久性優良的熱壓用緩沖材料。
橡膠層的厚度優選為0.1mm～1.0mm。如果是該尺寸的話，則加壓處理時的橡膠層向面方向的變形量不會太大，橡膠層的端部處不會發生碎塊，也能夠確保緩沖性，可以同時滿足熱壓用緩沖材料的耐久性和緩沖性。
另外，層壓體的至少一側的最外層，優選由高彈性模量增強層構成。
基于本發明的熱壓用緩沖材料的優選結構為層壓體包含兩層橡膠層，該疊層構造的正反兩面的最外層采用高彈性模量增強層，且低彈性模量增強層介于兩層橡膠層之間。
在該場合下，由于層壓體上下對稱，所以當重復用于熱壓處理時，可以防止緩沖材料發生翹曲。另外，以高彈性模量增強層、厚度為0.1mm～1.0mm的橡膠層、低彈性模量增強層、厚度為0.1mm～1.0mm的橡膠層、高彈性模量增強層的順序層疊的結構，尺寸穩定性以及耐久性良好，而且可以獲得一定的緩沖性，因此適合用作通過熱壓處理形成具有較高板厚精度的層壓板時的緩沖材料。
在本發明中，更優選為，高彈性模量增強層具有較高的拉伸彈性模量，且低彈性模量增強層具有較低的拉伸彈性模量。更具體而言，高彈性模量增強層的拉伸彈性模量優選為100Mpa以上。另外，低彈性模量增強層的拉伸彈性模量優選為50MPa以下。高彈性模量增強層以及低彈性模量增強層均優選為織布形態。
熱壓用緩沖材料也可以采用在上述層壓體表面進一步粘接有包含織布的表面層的結構。通過將表面層設為雙層織布構造，進一步提高熱壓用緩沖材料整體的尺寸穩定性，即便重復用于熱壓處理時，也能夠長期維持良好的板厚精度。
圖1是表示基于本發明的熱壓用緩沖材料的一例的剖面圖。
圖2是表示圖1所示的熱壓用緩沖材料的加壓時的狀態的剖面圖。
圖3是表示基于本發明的熱壓用緩沖材料的其他例子的剖面圖。
圖4是表示熱壓裝置的簡要圖。
圖5(A)是表示以往的熱壓用緩沖材料使用前的狀態的剖面圖。
圖5(B)是表示以往的熱壓用緩沖材料加壓時的狀態的剖面圖。
圖5(C)是表示在以往的熱壓用緩沖材料的端部發生碎塊的狀態的剖面圖。
圖6(A)是表示以往的熱壓用緩沖材料的其他例子中的使用前的狀態的剖面圖。
圖6(B)是表示以往的熱壓用緩沖材料的其他例子中的破損的狀態的剖面圖。
具體實施例方式
圖1表示基于本發明的熱壓用緩沖材料的一例。熱壓用緩沖材料1為共計五層的層壓體，其構成包括兩層橡膠層2、2；構成正反兩面的最外層的高彈性模量增強層3、3；位于兩層橡膠層2、2之間的低彈性模量增強層4。各橡膠層2被夾在高彈性模量增強層3與低彈性模量增強層4之間。緩沖材料1中不包含無紡布和海綿橡膠等具有空隙的材料，且整體為非空隙性的板狀層壓體。
橡膠層2厚度為0.1mm～1.0mm。對橡膠的種類而言，可以采用氟化橡膠、EPM、EPDM、氫化丁腈橡膠、硅酮橡膠、丙烯酸酯橡膠、異丁烯橡膠等耐熱橡膠。
高彈性模量增強層3，優選是拉伸彈性模量在100MPa以上的織布。作為用作高彈性模量增強層3的優選材料可以列舉出玻璃纖維、金屬纖維、硅纖維、碳纖維等無機纖維，和對位芳香族聚酰胺纖維(Para-AromaticPolyamide Fiber)、聚吲哚纖維(Polybenzazole Fiber)等超高強度的耐熱性有機纖維。其中，優選為玻璃纖維、對位芳香族聚酰胺纖維以及聚吲哚纖維。
低彈性模量增強層4，優選是拉伸彈性模量在50MPa以下的織布。作為低彈性模量增強層4使用的優選材料，可以列舉出間位芳香族聚酰胺纖維、尼龍纖維、聚脂纖維、聚苯硫醚纖維、丙烯酸酯纖維、聚酰亞胺纖維、聚酰胺-酰亞胺纖維等耐熱性有機纖維。
高彈性模量增強層3以及低彈性模量增強層4所使用的織布的織法可適當選擇平紋織法、多層織法、緞紋織法、斜紋織法、六角形花紋編織法、平針織法等公知的織法。
此外，在圖1的例子中，雖然熱壓用緩沖材料由包含兩層橡膠層2的共計五層層壓體構成，但基于本發明的熱壓用緩沖材料也可以由共計三層的層壓體構成，即橡膠層2為一層，在其一側的面上層疊高彈性模量增強層3，在其另一側的面上層疊低彈性模量增強層4的層壓體。另外，基于本發明的熱壓用緩沖材料也可以為包括三層以上的橡膠層2的構成。即便具有三層以上的橡膠層2時，各橡膠層2也以被高彈性模量增強層3與低彈性模量增強層4夾住的方式層疊。即，可以采用交替配置高彈性模量增強層3與低彈性模量增強層4，而使橡膠層2分別介于高彈性模量增強層3與低彈性模量增強層4之間的構成的層壓體。不論在哪種場合下，至少一側的最外層構成為高彈性模量增強層3。
圖2表示圖4所示的壓力機中取代緩沖材料23而使用圖1所示的熱壓用緩沖材料1，來進行加壓處理的狀態的樣子。如圖2所示，在進行加壓處理時，雖然在厚度方向上被壓縮的橡膠層2欲朝向面方向溢出，但是由于橡膠層2的一個面與高彈性模量增強層3成為一體，所以幾乎不發生在面方向上的延伸。相對與此，橡膠層2的另一個面與低彈性模量增強層4成為一體，并某種程度上可以在面方向上延伸，從而可以減輕作用于橡膠層2的壓力。在解除加壓時，橡膠層2與低彈性模量增強層4被未發生延伸的高彈性模量增強層3拉伸，并通過與橡膠的彈性恢復力的相互作用，可以恢復到圖1所示的原來的尺寸。因此，即便重復使用緩沖材料1的場合下，也不會在橡膠層2發生由壓力引起的碎決和由延伸引起的破損，所以緩沖材料1的耐久性良好。另外，由于可以防止橡膠層2延伸過渡，所以緩沖材料1的尺寸長期穩定。
另外，緩沖材料1中與作為加壓對象物的層壓板材料21相面對一側的最外層由高彈性模量增強層構成，并且內部為沒有空隙的構成，因此緩沖材料1具有優良的表面的尺寸穩定性和整體的板厚精度。其結果，可以以較高的板厚精度來形成作為加壓對象物的層壓板材料21。
圖3表示基于本發明的熱壓用緩沖材料的其他例子。圖3所示的緩沖材料5的構成為在圖1所示的緩沖材料1的上下表面上，通過粘接劑6、6進一步層疊有織布7、7。作為粘接劑6，適合采用由氟化橡膠、EPM、EPDM、氫化丁腈橡膠、硅酮橡膠、丙烯酸酯橡膠、異丁烯橡膠等耐熱性橡膠形成的粘接劑。粘接劑層6的厚度適于采用10μm～100μm左右。對用于表面的織布材料沒有特別限定，但優選是從作為上述高彈性模量增強層3以及低彈性模量增強層4所例示的材料中選擇。圖3所示的熱壓用緩沖材料5具有在表面包含高彈性模量表面層3和織布7的雙層織布結構，由此可以進一步提高熱壓用緩沖材料整體5的尺寸穩定性，即便重復用于熱壓處理時也能長時間維持良好的板厚精度。
此外，采用基于本發明的熱壓用緩沖材料時的熱壓條件，一般是溫度為120℃～250℃、加壓力為0.5MPa～6MP左右，但基于本發明的熱壓用緩沖材料特別能夠發揮效果的熱壓條件是溫度為170℃～250℃、壓力為0.5MPa～6Mpa左右。
以上，參照
了本發明的實施方式，但是本發明不限于圖示的實施方式。對于圖示的實施方式，在與本發明相同的范圍內，或者均等的范圍內，可以施加各種修改和變形。
產業上的可利用性基于本發明的熱壓用緩沖材料，適用于對印刷電路板等的層壓板、尤其是多層板等要求具有較高厚度精度的層壓板進行熱壓處理的場合。基于本發明的熱壓用緩沖材料，在溫度為120℃～250℃、加壓力0.5MPa～6Mpa左右的熱壓條件下，特別有利于使用。
權利要求
1.一種熱壓用緩沖材料，由包含橡膠層、高彈性模量增強層、以及低彈性模量增強層的板狀的層壓體構成，該熱壓用緩沖材料的特征在于，上述橡膠層被位于一側面的上述高彈性模量增強層、和位于另一側面的上述低彈性模量增強層夾住，上述層壓體的整體為非空隙性。
2.根據權利要求1所述的熱壓用緩沖材料，其特征在于，上述橡膠層具有0.1mm～1.0mm的厚度。
3.根據權利要求1所述的熱壓用緩沖材料，其特征在于，上述層壓體的至少一側的最外層為上述高彈性模量增強層。
4.根據權利要求1所述的熱壓用緩沖材料，其特征在于，上述層壓體的結構為包含兩層橡膠層，該層壓體的正反兩側的最外層為上述高彈性模量增強層，上述低彈性模量增強層介于上述兩層橡膠層之間。
5.根據權利要求1所述的熱壓用緩沖材料，其特征在于，上述高彈性模量增強層為拉伸彈性模量在100MPa以上的織布，上述低彈性模量增強層為拉伸彈性模量在50MPa以下的織布。
6.根據權利要求1所述的熱壓用緩沖材料，其特征在于，在上述層壓體的表面進一步粘接有包含織布的表面層。
全文摘要
熱壓用緩沖材料(1)由包含橡膠層(2)、高彈性模量增強層(3)、以及低彈性模量增強層(4)的板狀的層壓體構成。其中，橡膠層(2)被高彈性模量增強層(3)和設于其相反側的低彈性模量增強層(4)夾住，層壓體的整體為非空隙性。
文檔編號B30B15/02GK1980780SQ20058002253
公開日2007年6月13日 申請日期2005年7月12日 優先權日2004年7月14日
發明者吉田晃 申請人:山內株式會社