专利名称：弹性体以及含有该弹性体的成型模压用耐热缓冲材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及弹性体及含有该弹性体的成型模压用耐热缓冲材料。
背景技术：
成型模压用耐热缓冲材料用于印刷电路板用的纸酚醛层压板、玻璃环氧树脂层压板或者三聚氰胺树脂、酚醛树脂等建筑用装饰胶合板等、以合成树脂为主要成分的平板状片材(树脂制预浸渍材料)的成型，最近也用于在液晶的元件组装过程中。
一般来讲，用于此的成型模压用耐热预浸渍材料所担负的重要功能是吸收加热板、镜面板的凹凸、变形、厚度不均匀等，在成型预浸渍材料(B阶段状态)的各个面上传送均等的压力和热。也就是说在热加压过程，预浸渍材料通过加热，一旦粘度下降，返回到液体状态后，就会渐渐固化，所以在成型时，为了在预浸渍材料的各个面上均等地传送来自加热板的热和压力，在该预浸渍片材上通过介以脱膜性薄膜或铜箔，配置金属镜面板，在加热板、金属镜面板之间夹杂缓冲材料。
一直以来，作为该缓冲材料，将牛皮纸等缓冲纸调整至合适的成型条件，重叠数张使用。在使用过程中，由于受到热和压力，纸浆受到损害，脆化，成型条件严格时只能使用一次。为此，每次需要更换牛皮纸，此外，需要预先准备出合乎成型条件的纸张数，而且向压机中装配时不能使用机械，存在不能节省人力的问题。还有，需要有庞大的牛皮纸库存，在库存期间，为不受户外空气(湿气)的影响，还需要进行空气调节，非常费事。另外，纸粉从牛皮纸的切断面飞散，有时对产品有恶劣影响。
为此，开发了取代牛皮纸，以橡胶为主体的缓冲材料、芳香族聚酰胺纤维等有耐热性的纤维进行层压，用针刺法使其络合一体化的缓冲材料，由于不同的成型条件，使用次数虽各不相同，但可使用数百回。
将以上述橡胶为主体的缓冲材料、芳香族聚酰胺纤维等有耐热性的纤维进行层压，采用针刺法络合一体化的缓冲材料在高温高压下可反复使用。但是由于最近家电产品的小型化、高性能化及个人电脑等的快速普及和小型化，对印刷电路板所要求的性能、质量也越来越严格。
与此同时，橡胶为主体的缓冲材料在使用初期富有缓冲性能，使用良好，但是因为在高温高压下反复使用使橡胶急速脆化，缓冲量也急剧降低，对层压板有产生次品的危险。另外在最近，以前不成问题的质量不能满足对应于针脚间配线条数的增加所产生的高质量的等级提高要求，有时不可能使用。
与此相反，将芳香族聚酰胺纤维等耐热性的纤维进行层压，采用针刺法络合一体化的毛毡状缓冲材料在高温高压下可反复使用，但是随着使用次数的增加，起因于成型基板时产生的成型品的树脂流动，从而在缓冲材料上产生凹状印花及毛毡状缓冲材料自身缓冲量的降低，由于此原因，成型时对预浸渍材料的均压性慢慢变差，以前不成问题的层压板少有的表面凹凸等不能满足最近的配线板的针脚间、配线条数增加的需求，由于这种原因，缓冲材料似乎也到了生命的尽头。
最近，随着笔记本类个人电脑的销售量剧增，液晶显示板的元件组配过程中所用的作为成型模压用缓冲材料的氟橡胶、硅橡胶海绵人们指责其有下述缺点。
氟橡胶会产生有毒气体，用毕后不能进行除去处理，硅橡胶海绵只能使用数次，运转成本高，厚度不均匀，因此产生压力不均，产生低分子的硅氧烷，存在的问题是由此产生的排水、排油性会对产品有不良影响。
本发明者们为了达成上述层压板所要求的高质量，经过反复的认真研究，开发、并专利申请了新型缓冲材料(专利申请2000-283715)，其结合了橡胶为主体的缓冲材料的长处及使用耐热纤维毛毡状缓冲材料的长处，使芯材橡胶层保持适度的空隙，对于长时间层压可维持均压性和稳定的升温性。
但是，上述缓冲材料在使用初期富有对达成层压板所要求的高质量的缓冲量，对于层压，可发挥均压性和稳定的升温性，使用次数增加，同时可从闭塞的空隙看到自橡胶层渗出的防老剂(以下简称渗出)，虽可继续满足成型品的质量，但在使用次数方面有问题。
本发明的目的是解决上述问题，提供可在高温高压下使用时不产生渗出，并维持高质量的弹性体。
发明内容
本发明者们为了解决上述课题，在反复进行研究的过程中发现添加可吸收由于加热及/或加压而从弹性体中渗出的成分例如防老剂(抗氧化剂)等添加剂，可解决上述问题，完成本发明。
也就是说，本发明涉及含弹性材料的弹性体，上述弹性体中含有可吸收由于加热及/或加压自弹性体中渗出的成分的添加剂，。
此外，本发明涉及的上述弹性体的特征是弹性材料有耐热性。
另外，本发明所涉及的上述弹性体的特征是弹性材料是橡胶。
而且，本发明所涉及的上述弹性体的特征是弹性材料呈现分散有许多空隙的多孔性。
另外，本发明所涉及的上述弹性体的特征是添加剂是从硅藻土、硅酸钙及活性炭之中选取的一种或两种以上的多孔质材料。
而且，本发明所涉及的上述弹性体的特征是相对于弹性体的重量，添加剂的添加量在5wt％～50wt％的范围内。
还有，本发明所涉及的上述弹性体的特征是弹性材料随着成型过程中的温度上升，在厚度方向膨胀，并保持空隙。
再者，本发明所涉及的上述弹性体的特征是含有耐热性的织造布及/或非织造布。
另外，本发明涉及成型模压用耐热缓冲材料，其特征是以上述弹性体为芯材。
含有可吸收渗出成分的添加剂的本发明弹性体由于添加剂捕获这些成分，在高温高压下也不会产生渗出。还有，本发明的弹性体不仅因吸收而产生防止渗出的效果，而且硬固体添加剂存在于弹性体中及弹性体中空隙的周围，发挥结构性增强效果，对于反复加压、加热，弹性体及弹性体的空隙不会崩溃，可保持其形状。
本发明的成型模压用耐热缓冲材料由于使用上述弹性体，提高了缓冲材料的刚性，即使在加压下仍可维持空隙，这样可保持厚度，由此可长时间维持充分的缓冲量。此外，本发明的成型模压用耐热缓冲材料使用玻璃化转变点在室温以下的材料时，在加热成型过程中整个温度区域可维持柔软的橡胶状态，因此吸收加热板、镜面板的凹凸、变形、厚度不均等，相应地在成型预浸渍材料的正面长时间传送均等的压力，可充分制造高质量的产品。用毛毡状缓冲材料将上述弹性体一体化，如此所得毛毡状缓冲材料通过改变单位面积重量，可调整热移动量，维持弹性体中的空隙，纠正加热板内的温度不平衡，传送均匀的热量给预浸渍材料。
附图的说明
图1表示本发明的成型模压用耐热缓冲材料的一实施例的截面图(弹性体中无基布)
图2表示本发明的成型模压用耐热缓冲材料的其它实施例的截面图(弹性体中有基布)图3(a)、(b)表示本发明的成型模压用耐热缓冲材料的其它实施例的截面图(a)弹性体中无基布，毛毡两面粘接耐热性片材(b)弹性体中无基布，毛毡单面粘接耐热性片材图4(a)、(b)表示本发明的成型模压用耐热缓冲材料的其它实施例的截面图(a)弹性体中有基布，毛毡两面粘接耐热性片材(b)弹性体中有基布，毛毡单面粘接耐热性片材图5(a)、(b)、(c)表示本发明的成型模压用耐热缓冲材料的弹性体、毛毡、耐热性粘接片材及耐热片材在粘接前的构成截面6弹性体中无空隙的现有产品的截面图具体实施方式
下面说明本发明的实施形态。
用于本发明的弹性材料有耐热性，如果在成型模压条件下(例如玻璃环氧树脂层压板的成型条件、温度180～210℃、压力30～50kg/cm2，纸酚醛树脂层压板的成型条件、温度160～190℃、压力80～120kg/cm2，液晶元件组配过程的加压条件、温度160～180℃、压力3～5kg/cm2)可使用，那么可使用任一种材料。此外，虽然其玻璃化转变点在室温以下，但在加热成型过程中的整个温度区域呈柔软的橡胶状，比较理想，随着加热成型过程中温度上升，在厚度方向膨胀，但可保持弹性体中的空隙，这一点也比较理想。这样的弹性材料，优选聚异戊二烯橡胶、丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、羧化丁腈橡胶、丁基橡胶、乙烯·丙烯橡胶、丙烯酸酯类橡胶、氟橡胶、硅橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯化聚乙烯橡胶、氯醚橡胶等橡胶以及从这些橡胶中选出的数种材质组成的共聚物、混合物。
弹性材料的厚度、空隙的大小及空隙率要对应于加热板的厚度精度、预浸渍材料的厚度精度、成型的镀铜膜层压板等所希望的厚度精度，根据必要的缓冲量进行适宜选择。例如厚度优选0.3～5.0mm范围，空隙大小优选20～200μm，优选是50～150μm，空隙率优选5～80％，优选是10～60％的范围。
在本发明的弹性体中，作为吸收由于加热而从弹性体中渗出成分的添加剂，可以采用任意一种有耐热性并能达成本发明的效果的物质，例如优选硅藻土、硅酸钙、活性炭等多孔质材料。
上述添加剂的添加量需要考虑充分的吸收效果、弹性体的片材加工性及缓冲量来使用，例如相对于弹性体的重量，优选5wt％～50wt％的范围，优选是5wt％～40wt％的范围。
另外，本发明的弹性体可含有防老剂(抗氧化剂)、二氧化硅、炭黑、硫化剂等，通常，作为由于加热而渗出成分，通常考虑取代二苯胺(Naugard445(Uniroyal Chem))、ノンフレツクス DCD(精工化学)等防老剂(抗氧化剂)。
本发明的弹性体为了使用过程中的尺寸稳定性及提高气泡的保持力，可根据需要，通过浸渍耐热性的织造布或非织造布使其进入弹性体中。耐热织造布及非织造布的材质可以采用玻璃纤维、PBO纤维、芳香族聚酰胺纤维等。
为制取本发明的弹性体，在弹性材料上添加上述添加剂，将塑料发泡剂均匀地分散到耐热弹性材料中。将其制成一定厚度的片材后，通过硫化制取本发明的弹性体。
本发明的弹性体用作成型模压用耐热缓冲材料时，可直接使用弹性体，也可在其两面、单面或中间粘接由主要原料为芳香族聚酰胺纤维等耐热性纤维组成的基布和含有毛毡纤维层的毛毡状缓冲材料，作为芯材使用。
含耐热性纤维的上述毛毡状缓冲材料通过改变单位面积重量即可调整成型模压中的升温速度，很理想。
用于基布及毛毡的耐热性纤维是在高温高压的成型模压条件下(例如玻璃环氧树脂层压板的成型条件、温度180～210℃、压力30～50kg/cm2，纸酚醛树脂层压板的成型条件、温度160～190℃、压力80～120kg/cm2，液晶元件组配过程的加压条件、温度160～180℃、压力3～5kg/cm2)可保持可长时间稳定使用的任一种耐热性纤维，，例如使用从脂肪族聚酰胺纤维、聚对苯二酸乙二酯纤维、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维、芳香族聚酰胺纤维等中适当选出的纤维。
本发明的弹性体和毛毡状缓冲材料的粘接如果是在弹性材料的硫化后，那么可使用耐热性粘接薄膜，如果在硫化以前，可在硫化的同时，通过加压加工进行粘接。
此外，在两面、单面或中间粘接毛毡状缓冲材料时，根据需要，在上述毛毡状缓冲材料的表面利用耐热性粘接剂或加热加压产生的自粘接性，以粘接耐热性纸张、耐热性织造布、耐热性薄膜、金属箔等耐热性片材。此时，耐热性片材成为膜，隔断透气性，因此不仅能产生省劳力化的由吸引垫板产生自动搬送，还可防止毛毡状缓冲材料表面起毛及脱毛。
实施例下面，就本发明的弹性体及成型模压用耐热缓冲材料的实施例进行详细说明，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1在玻璃化转变点在室温以下，随着加热成型过程中的温度上升，在厚度方向膨胀的作为弹性橡胶材料的丙烯酸乙酯橡胶中混合塑料发泡剂，以使得空隙在5wt％的作为多孔质材料的硅藻土(商品名ラジオライト)和橡胶中适度分散，制成作为芯材的厚度为1.0mm的弹性体(橡胶)片材。在其两面配置目付为450g/m2(目付为日本织物单位面积重量)的芳香族聚酰胺等耐热纤维组成的毛毡状缓冲材料，加热加压加工时放入隔距片(ゲ一ジ)，通过调整厚度(粘接条件200℃、10kg/cm2、15分钟、隔距片3.0mm)，在确保空隙率为40％的同时，弹性体和毛毡状缓冲材料相互粘接，得到采用目付为2000g/m2的本发明弹性体的成型模压用耐热缓冲材料。
实施例2在玻璃化转变点在室温以下，随着加热成型过程中的温度上升，在厚度方向膨胀的作为弹性橡胶材料的丙烯酸乙酯橡胶中混合塑料发泡剂，以使得空隙在30wt％的ラジオライト和橡胶中得到适度分散，制成作为芯材的厚度为1.0mm的弹性体(橡胶)片材。在其两面配置目付为450g/m2的芳香族聚酰胺等耐热纤维组成的毛毡状缓冲材料，加热加压加工时放入隔距片调整厚度(粘接条件200℃、10kg/cm2、15分钟、隔距片3.0mm)，在确保空隙率为40％的同时，弹性体和毛毡状材料相互粘接，得到采用目付为2190g/m2的本发明弹性体的成型模压用耐热缓冲材料。
实施例3在玻璃化转变点在室温以下，随着加热成型过程中的温度上升，在厚度方向膨胀的作为弹性橡胶材料的丙烯酸乙酯橡胶中混合塑料发泡剂，以使得空隙在50wt％的ラジオライト和橡胶中得到适度分散，制成作为芯材的厚度为1.0mm的弹性体(橡胶)片材。在其两面配置目付为450g/m2的芳香族聚酰胺等耐热纤维组成的毛毡状缓冲材料，加热加压加工时放入隔距片调整厚度(粘接条件200℃、10kg/cm2、15分钟、隔距片3.0mm)，在确保空隙率40％的同时，弹性体和毛毡状材料相互粘接，得到采用目付为2250g/m2的本发明弹性体的成型模压用耐热缓冲材料。
实施例4在玻璃化转变点在室温以下，随着加热成型过程中的温度上升，在厚度方向膨胀的作为弹性橡胶材料的丙烯酸乙酯橡胶中混合塑料发泡剂，以使得空隙在15wt％的ラジオライト和橡胶中得到适度分散，制成芯材厚度为0.5mm的弹性体(橡胶)片材。在其两面配置目付为450g/m2的芳香族聚酰胺等耐热纤维组成的毛毡状缓冲材料，加热加压加工时放入隔距片调整厚度(粘接条件200℃、10kg/cm2、15分钟、隔距片2.5mm)，在确保空隙率为20％的同时，弹性体和毛毡状材料相互粘接，得到采用目付为1485g/m2的本发明弹性体的成型模压用耐热缓冲材料。
实施例5在玻璃化转变点在室温以下，随着加热成型过程中的温度上升，在厚度方向膨胀的作为弹性橡胶材料的氟代丙烯酸酯橡胶中混合塑料发泡剂，以使得空隙在30wt％的ラジオライト和橡胶中得到适度分散，制成作为芯材的厚度为1.0mm的弹性体(橡胶)片材。在其两面配置目付为450g/m2的芳香族聚酰胺等耐热纤维组成的毛毡状缓冲材料，加热加压加工时放入隔距片调整厚度(粘接条件200℃、10kg/cm2、15分钟、隔距片3.0mm)，在确保空隙率为40％的同时，弹性体和毛毡状材料相互粘接，得到采用目付为2150g/m2的本发明弹性体的成型模压用耐热缓冲材料。
比较例1在玻璃化转变点在室温以下，随着加热成型过程中的温度上升，在厚度方向膨胀的作为弹性橡胶材料的丙烯酸乙酯橡胶中混合塑料发泡剂，以使得空隙在3wt％的ラジオライト和橡胶中得到适度分散，制成作为芯材的厚度为1.0mm的弹性体(橡胶)片材。在其两面配置目付为450g/m2的芳香族聚酰胺等耐热纤维组成的毛毡状缓冲材料，加热加压加工时放入隔距片调整厚度(粘接条件200℃、10kg/cm2、15分钟、隔距片3.0mm)，在确保空隙率为40％的同时，弹性体和毛毡状材料相互粘接，得到目付为1990g/m2的成型模压用耐热缓冲材料。
比较例2在玻璃化转变点在室温以下，随着加热成型过程中的温度上升，在厚度方向膨胀的作为弹性橡胶材料的丙烯酸乙酯橡胶中混合塑料发泡剂，以使得空隙在55wt％的ラジオライト和橡胶中得到适度分散，制成芯材厚度为1.0mm的弹性体(橡胶)片材。在其两面配置目付450g/m2的芳香族聚酰胺等耐热纤维组成的毛毡状缓冲材料，加热加压加工时放入隔距片调整厚度(粘接条件200℃、10kg/cm2、15分钟、隔距片3.0mm)，在确保空隙率为40％的同时，弹性体和毛毡状材料相互粘接，得到目付为2260g/m2的成型模压用耐热缓冲材料。
比较例3在玻璃化转变点在室温以下，随着加热成型过程中的温度上升，在厚度方向膨胀的作为弹性橡胶材料的氟代丙烯酸类橡胶中混合塑料发泡剂，以使得空隙得到适度分散，制成作为芯材的厚度为1.0mm的弹性体(橡胶)片材。在其两面配置目付为450g/m2的芳香族聚酰胺等耐热纤维组成的毛毡状缓冲材料，加热加压加工时放入隔距片调整厚度(粘接条件200℃、10kg/cm2、15分钟、隔距片3.0mm)，在确保空隙率为40％的同时，弹性体和毛毡状材料相互粘接，得到目付为2180g/m2的成型模压用耐热缓冲材料。
本发明实施例1～5所得产品和既有产品比较例1～3的物性和性能评价的结果如表1和表2所示。
表1实施例产品和比较例产品的物性
表2耐久性试验结果
※1.重复加压条件200℃·40kg/cm2下重复加压，评价渗出状态、空隙保持。
1周期升温15分钟→保持45分钟→加热冷却15分钟→泄压开放→重复15分钟。
※2渗出状态○毛毡表面无变化，无问题，呈可使用状态×毛毡表面开始处于有渗出成分的状态※3空隙保持状态○和新产品相比，可维持橡胶内部的空隙×和新产品相比，空隙处于崩溃的状态※4.构成空隙的气泡径在加压加工时由隔距片厚度控制发泡状态。
实施例的构成是在弹性体的两面粘接毛毡状缓冲材料，但并不局限于此，毛毡状缓冲材料也可粘接在弹性体的单面。
此外，和实施例相反，也可用弹性体夹住毛毡状缓冲材料。
还有，对于尺寸稳定性要求高的材料，在作为弹性体的橡胶层可采用耐热性织造布或非织造布。
由表1及表2可知，在本发明的丙烯酸乙酯橡胶等弹性体中添加诸如ラジオライト之类吸收渗出成分的添加剂添加量在5～50％时，可有效防止在高温高压下产生的渗出。
添加剂的添加量在5％以下时，弹性体不能干净吸收渗出成分，可看到早期出现的渗出。相反，添加剂的添加量超过50％时，难以形成橡胶片材。
还有，上述添加剂不仅吸收渗出成分，还可在弹性体中发挥构造性的增强效果，所以，在弹性体中适度分散的空隙不会崩溃，可保持其形态。这可由氟代丙烯酸类橡胶中有无添加剂的情况，就显得很明显。也就是说，在氟代丙烯酸类橡胶中，因为无防老剂，渗出的出现和添加剂的有无没有关系，但在空隙的保持状态方面表现出很大的差异。
权利要求
1.一种含有弹性材料的弹性体，在该弹性体中含有能吸收由于加热及/或加压而从该弹性体中渗出的成分的添加剂。
2.权利要求1所述的弹性体，其特征在于弹性材料具有耐热性。
3.权利要求1或2所述的弹性体，其特征在于弹性体的玻璃化转变点是在室温以下。
4.权利要求1～3的任一项所述的弹性体，其特征在于弹性体是橡胶。
5.权利要求1～4的任一项所述的弹性体，其特征在于弹性材料呈多孔性，具有许多分散的空隙。
6.权利要求1～5的任一项所述的弹性体，其特征在于添加剂是从硅藻土、硅酸钙及活性炭之中选取的一种或两种以上的多孔质材料。
7.权利要求1～6的任一项所述的弹性体，其特征在于相对于弹性材料的重量，添加剂的添加量为5wt％～50wt％。
8.权利要求1～7的任一项所述的弹性体，其特征在于弹性材料随着成型加工过程中的温度上升，在厚度方向膨胀并保持空隙。
9.权利要求1～8的任一项所述的弹性体，其特征在于含有耐热性的织造布及/或非织造布。
10.一种成型模压用耐热缓冲材料，其特征是含有以权利要求1～9所述的弹性体为芯材。
全文摘要
本发明提供一种含弹性材料的弹性体，即使在高温高压下使用，也不会产生渗出，并可维持质量的弹性体。上述弹性体中含有可吸收由于加热及/或加压而从该弹性体中渗出的成分添加剂。
文档编号C08K3/04GK1413818SQ02147170
公开日2003年4月30日 申请日期2002年10月25日 优先权日2001年10月25日
发明者小田浩之, 高村浩之, 野村正宏, 永田浩之 申请人:市川毛织株式会社