TWI359077B - Cushion material for hot-press and manufacturing m - Google Patents

Description

1359077 '· 九、發明說明： \ 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於熱塵用缓衝材及其製造方法。進一步細 §之，本發明係關於，在製造銅箔積層板、撓性印刷基板、 夕層板等印刷基板，或ic卡、液晶顯示板、陶瓷積層板等 精密機器零件（以下，在本發明中稱為「積層板」）之過程 中，在將目標物品壓製成形和熱壓合之際所使用之熱壓用 鲁緩衝材及其製造方法。 【先前技術】 在製造印刷基板等積層板之時，在壓製成形和熱壓合 之步驟中，係使用如弟1圖所示般將壓製目標物之積層板 材料2，夾入加熱·加壓用之熱盤3,3之間，而施加一定 之尾:力與熱之方法。為了得到精密度良好之成形物，在熱 壓時，施加至積層板材料2之熱與壓力必須全面均衡。以 此種目的，在使平板狀緩衝材^於熱盤3與積層板材料 _ 2間之狀態下進行熱壓。 在此，以緩衝材1所要求之一般特性而言，可舉例如 吸收熱盤3和積層板材料2之凹凸之緩衝性、用於在所有 壓製面内皆將溫度與壓力從熱盤3平均傳導至積層板材料 之面内均衡性、用於將熱從熱盤3有效地傳導至積層板 材料2之熱傳導性、可耐壓製溫度之耐熱性等。 曰 结MSt ’以熱壓用緩衝材1而言’大多使用牛皮紙和棉 絨、我積層3至20張左右之紙製物。紙製之缓衝材除了價位 低廉以外，另外在緩衝性、面内均衡性及熱傳導性之點上 319339 5 13-59077 隙：：衡士好之物性。此被認為是’紙中所含有之適度空 .方於緩衝性’此外，紙之纖維成分幾乎皆定向於平面 .^而發揮面㈣衡性之作用，並且每〗張之厚度在〇ι 之緯：Λ右之厚度薄者而可作用於熱傳導性。然而，紙製 在厂堅制後無空隙恢復力，並且由於纖維成分發生 ;解（hermaldegradation)，而有無法反覆使用多次愿製 之缺點。 . ㈣於此，做為可反覆使用之熱㈣緩衝材，一般使 ==劑連接有機或無機纖維者、橡膠、不織布、橡膠 與不織布之積層體等各式各樣種類者。 本特时4—361012號公報中，係揭示使網布 we 一布父互積層，並將已對此進行過針刺處理 =lng?針軋式(needle punch}不織布含浸在耐熱性樹 月曰中，進-步加熱加壓處理’而使變為密度=〇6g/cm3至 〇.9g/cm <㈣用緩衝材n以不織布之材料而古， 係使用間芳香族聚醯胺纖維、麻（手麻）及聚醋，以料性 樹脂而言’係使用聚石夕氧橡膠、乙埽丙稀膠 卿M。根據專利文獻！之構成，經由將密度規定於= =圍:即使在反覆使用多次壓製之情形下也能得到經時安 定之緩衝性。 然而，在日本特開平4_ 361〇12號公報中所使用之 乾式不織布與經由濕式所製造之紙不同，由於經由對 式所致之網布騎針财“機械性地使纖維互相 l 故網布本身之密度不平均。因此，使用針乾式不織布之執 319339 明9077 於紙製之緩衝材，出現用以平均傳導溫度 為、了在严=惡化之缺點。此外，針乾式不織布係 使得厚度不得不變厚，如曰本 後之厚戶為” “報中记载：由於熱壓用緩衝材中最 妯又*.軸至3.7纖左右，故有熱傳導性也亞化 之缺點。並且，#番从, ^ ^ 熱歷用缓衝材由二=二特開平4一_2號公針之 行加愿加熱處理織布/浸在耐熱性樹腊後進 二隙李鈿小，緩衝性也變得不甚良好。 :二=本特開平4—_號公報中之熱㈣ 衝材為了即使在反覆使用之情形亦使物性經時安定化之 此目的’而犧牲面内均衡性、熱傳導性及緩衝性。 在日本㈣平9—277295號公針㈣：將厚度為 或去1之耐熱性纖維基材含浸在氟系橡膠、聚石夕氧橡膠 或f 丁基橡聲’使厚度方向之熱傳導率為4.Οχ =:/Cm/sec/t以上之熱壓用緩衝材。在此，以耐熱性纖 維基材而言，係使用不、繡鋼之針纖毛魅、碳纖維之塾㈣） 狀不織布、玻璃纖維之不織布等。 曰古日本特開平9 — 277295號公報之發明係以使熱傳導性 提南之技術做為課題。然而，此公報所記載之㈣用緩衝 材由於使每lm2之厚度為〇1 i 1〇贿之纖維基材達3至 之大量橡膠進行含浸，故橡膠幾乎完全塞住纖維基材 之空隙，而有緩衝性變得非常差之缺點。換言之，即★己载 於曰本特開平9 - 2 7 7 2 9 5號公報之㈣用緩衝材為了使熱 傳導性提高，而犧牲緩衝性。 ‘' 319339 7 1359077 【發明内容】 本發明之目的係在於提供，能反覆使用於多次熱壓， 而且具有在緩衝性、面内均衡性、熱傳導性任—方面皆優 良之特性之熱壓用緩衝材及其製造方法。 八^本發明之熱壓用緩衝材係為由纖維材料構成之紙、與 3次於該紙之橡膠的複合物，其中，纖維材料與膠 積比為1/1.5至1/7.5，且複合物之空隙率為6〇至9〇%。 f發明之熱麗用緩衝材係由紙與含浸於該紙之橡膠所 棚之複合物’故構成紙之纖維表面為橡膠所覆蓋，而且橡 介於纖維間之空隙，而也具有某種程度之所謂纖維 ^^^(FRR,fiberreinf〇rced rubber)^^〇 €^#^ A子在空隙’而在遷製時發揮緩衝性。另-方面，緩衝材 由於形成纖維與橡膠之複合構造，故藉由 防止纖維破損，且在壓製後發揮空隙之恢復力。因此，； 衝材可反覆使用於多-会献段 : 外，由於基材為紙之型態， 故纖維朝面之方向定向，此外，也能薄化每！張之厚产， 與以往所使用之牛皮紙等紙製缓衝材有同等“ 衡性和熱傳導性。 g 1/7並且，由於使纖維材料與橡膠之體積比為1/1.5至 屢用5缓=吏複合物整體之空隙率為6〇至_，而做為數 衝材之緩衝性優良，即使反覆使用於多次壓製之^ 形也此維持緩衝性，耐久性也相當優良。 月 於】5 B丰#對於纖維材料之體積若橡朦之體積比小 …♦，則壓製後空隙恢復力降低，此外，由於纖維易 319339 8 1359077 •產生破損，故在反覆使用之時緩衝性急劇降低。另一方面， .相對於纖維材料之體積1，若橡膠之體積比大於7.5時， 由於空隙率過少，故緩衝村本身之缓衝性惡化。 整體空隙率小於60%之時，也由於空隙率過少，故緩 衝材本身之緩衝性惡化。另一方面，整體空隙率大於9〇% 之時’由於做為纖維強化橡膠（FRR)之強度降低，則反覆 使用於多次壓製時，其耐久性降低。 | 更理想的係’使纖維材料與橡膠之體積比為1/2.5至 1/6 ’且複合物整體之空隙率為65至80% 。 在構成紙之纖維材料而言，以玻璃、岩棉（r〇ck w〇〇1)、 反陶兗、金屬、聚苯并唾（polybenzazole)、聚酸亞胺、 芳香知聚醯胺及聚醯胺較為理想。纖維材料可僅使用上述 中之1種，也可混合使用2種以上。此等纖維材料由於任 者皆為耐熱性與強度i良，&反覆使用做為熱壓緩衝材 時能得到耐久性。尤其，無機纖維之玻璃、碳、陶瓷、及 1 f屬在對熱與壓縮力之尺寸安^性更為優異而佳。特別 疋玻璃纖維係耐熱性、強度優良，且易於依濕式造紙法 加工成纖維平均分散之紙，此外由於成本也低廉故最為理 想。 知以紙所次漬之橡膠而言，以氟系橡膠、EpM、、 i 丁腈橡膠、聚石夕氧橡膠、丙烯酸系橡膠及丁基橡勝較 為理想。橡膠可只使用上述中之i種，也可混合使用2種 =上。此等橡膠之任一者皆具優良耐熱性。其中亦以氟系 橡膠具特別優良之而+ # '、 才…、性、強度等物性故最為理想。 319339 9 1359077 紙係使用厚度為o.i至^随者較為理想。經由使用 !.〇_以下之紙，即能薄化緩衝材每】張之厚度， 到做為缓衝村優良之熱傳導性與面内均衡性。相反地二 紙之厚度超過1.0mm，則熱傳導性與面内均衡性惡化。= 2方面’紙之厚度小於〇.lmm時’因含浸㈣時難以確保 預疋之空隙率’而無法得到良好緩衝性。從使紙八这 漬橡膠，而且在浸潰橡频仍確保預定空隙率之必要= 2以使用紙本身具有充分空隙率者較為理想 :看，以使用具有84至99%、較理想係86 = 率之紙較為理想。 " 本發明之熱壓用緩衝材之製造方法係 成之紙、與此紙所浸潰之mi冑維材抖構 緩衝^^^ 稷合物形成之熱壓用 紙其特徵為經由使未加硫橡膠溶液渗透 乂 〇透至紙之未加硫橡膠溶液乾燥之步驟、 與使已乾燥之未加硫橡膠加硫之㈣，_ = T膠之體積比為⑴至1/7·5’空隙率為 與橡膠之複合物。扃如 王川％之紙 縮壯能i、 在加硫步驟中之加硫係以在非壓 '、d 一仃較為理想。經由在非壓縮狀態下加硫，而处 在熱壓用緩衝材中確保有命度 此 之熱壓用緩衝材。Μ足工隙且此件到緩衝性優良 【實施方式】 以下’，呈不本發明之實施例之一例。 1 至 1 .Omm 3从m至15 首先準備由纖維材料組成之紙，厚度為〇 之玻璃紙° Μ璃紙而言，能使用將纖維徑為 319339 10 丄 —.纖維長為5mm至3Gnlm之玻璃纖維依濕式造紙法加 •=薄:化者。此種玻璃紙係如市售之「Grabestos」（0ribest 公司製）、「Cumulassj (曰本Vilene公司製）等。 • f著使未加硫氟系橡膠溶液滲透至玻璃紙。關於未 加硫氟系橡膠溶液，能溶解未加硫氣系橡膠於醋酸乙醋、 醋酸正丁酯、曱基乙基酮等溶劑中至固體部分濃度至⑽ 至50%左右而調製。經由將此未加硫氣系橡膠溶液塗布於 籲上述玻璃紙’或將玻璃紙浸潰於未加硫氟系橡膠溶液中， 而使未加硫㈣橡祕液充分含浸並料至玻璃紙。因需 要而以輕輪等擠塵含浸有未加硫氟系橡勝溶液之玻璃紙， 以調整未加硫氟橡膠溶液之含浸量。 接著，使含浸有未加硫氟橡膠溶液並滲入之玻璃紙乾 燥，去除氟系橡膠之溶劑。 接著，當以溫度160t至250。(：將浸有未加硫氟系橡膠 之玻璃紙加熱15分鐘至1 〇小時，使氟系橡膠加硫時，能 _知到熱壓用緩衝材。為了在熱壓用緩衝材中確保充分空 隙，氟系橡膠之加硫以在非壓縮狀態下進行較為理想。 再者，經由適當選定及調整紙之材質和等級、橡膠之 材質、橡膠溶液之固體成分濃度、或乾燥前之擠壓量等， 而旎使紙與橡膠之複合物中之纖維材料與橡膠之體積比為 1/1.5至1/7.5,且使空隙率為60至9〇%。在使用本發明之 熱壓用緩衝材於熱壓積層板之際，係能以單體使用緩衝 材’或者重疊約2至5片而使用。此外，也能將熱磨用緩 衝材構成為以本發明之緩衝材所形成之層與橡膠、表面離 319339 11 切 9077 ，型薄臈等其他材料所形成之層之積層構造。 ’.（實施例1) 改變各種條件而得到樣品1至22。 做為由纖維材料組成之紙係使用依濕式造紙法使e玻 7纖隹（纖維控9 # m、纖維長13mm)薄片化之玻璃紙 Grabestos」（〇ribest公司製）。玻璃紙係使用，米坪量 (grams per square meter)53g/m2、厚度 〇 46歷者（樣品工 魯至9)、與米坪量8〇g/m2、厚度〇 64mm者（樣品至功 之2種類。 另一方面，準備醋酸丁酯之溶劑中溶有未加硫氟系橡 膠而成之固體成分30.8%之未加硫氟系橡膠溶液。 人將各玻璃紙浸潰於未加硫氟系橡膠溶液後，以2支輥 輪擯/Z如此奴進行，使未加硫氟系橡膠溶液浸透至玻璃 紙内至未加硫氟系橡膠之固體部分量如表1所示之各體積 =。接著，使浸透有未加硫氟系橡膠溶液之各玻璃紙充分 鲁乾無而去除溶劑。之後，冑附著未加硫默系橡膠之玻璃紙， 1非壓縮狀態下以焕箱以溫度2赃加熱5小時，使未加 硫氟系橡膠加硫。各樣品之橡膠/纖維體積比及整體空隙率 係如表1所示。 319339 12 1359077

㈤ 緩衝性 (um) 卜 oc 03 o cv 〇 c\ CV OJ ·— in CM τί cs m OJ CO CO O c\ in 〇 〇 OJ c\ n n n CO η 00 η 卜 (fl n cc IT： n o c\ C*3 C\ OC OJ 1- 卜 CNJ CM 守 1 1壓製 1次推 緩衝性 (um) S 卜 o in CO CO O) OJ CO 00 C>J 00 T— <〇 CO LO 〇 m OJ 00 in OJ σ> CD co co o 03 co co CO c? 00 CNJ CO σ> co CSI tn CM τ- Ο 初期物性 硬度 (Asker-C) CO 00 tn CO CO 00 in GO s Csi σ> CO CO 卜 g CM GO s in 00 lO CO o CO GO O) CO 石 緩衝性 _iym)_ try m CO to CNJ CO in CO CO CO O) GO CM LT> 05 5 S LT> m 00 in o in CO g CNi CNi m Ο ? o o co 03 CO 寸 CO CO Oi CM CO CM CM CO o CD CM in Oi CO O) 厚度 (mm) ο o CO 〇 CO o o CD o 〇 CD o o o s o s d s o s o z o s ο s o s o s o s o s o S o s o o 整體 u.tf 〇 gs CSJ d CSJ CM 〇· CO CO O 5 5 in LO o’ <〇 CO d p- o 00 00 d CO 〇> d CO o s o' co CM O <〇 CO o* ? d CsJ LO o O) in d <〇 〇_ j£> O* CO 00 d <〇 CO d 5； d 00 σ> o V— <〇 o 糾 1 95.53 1 1 90.26 1 1 84.98 1 I 79.70 I 1 74.43 1 1 69.15 1 1 63.88 1 58.60 1 53.32 | 1 95.16 1 1 91.36 I I 87.57 I I 83.78 I 1 79.99 I 1 76.19 1 I 72.40 I I 68.61 1 1 64.82 1 I 61.02 I 1 59.56 1 1 57.23 1 1 53.44 | 12.40 橡膠/纖維 體積比 o d CO 产 <〇 CO oi Λ — 〇> in Oi p s 2 § d 00 d In tn co csi co H 1 o in o CSJ CO CO 卜· w 00 r-i 〇 CO 氣橡膠 雔 o o 00 CVJ LO 1 10.55 I I 15.83 1 _2L1U 1 26.38 1 1 31.66 1 36.94 42.21 o o CO s I 11.38 1 __1MU 1 18.96 I I 22.75 I 1 26.55 I 1 30.34 | I 34.13 I 1 35.60 1 1 37.92 I 41.72 重量 (e/rri) o g o o s o s o in OJ o 另 o LO CO o o o g o s 〇 s s OJ o 另 s CO o s 守 o o g s m 體積比 (%) — — — r^· — 七 — — s 一 s « s — 々· 寸’ 寸· s S· — 寸’ s 寸· s 々’ 玻璃紙 制3 ο o o CO o CO o CO o CO o' d CO o s o s CD s o s o s d s 〇_ o d s o s o s o s o’ s o s o 重量 (s/rri) CO ΙΛ CO ir> CO m CO in n ΙΛ CO in co ιο CO in CO irt g s § § § § § g § g § § § og 錄2 N CO 寸 LO to 卜 GO 0) 〇 r- N CO 寸 0 CD GO 0) 〇 CM r— CM CM CM 择! 择! =§ Φ 捧 »g :g 择 =S =g 轻! 择! »g 錄! 择ϊ »g 择 13 319339 丄 =各樣品之基材均為紙之型態，故纖維 Γ 由於每1張之厚度很薄，故在構造上明：:： 不：：：皮紙等紙製緩衝材之面内均衡性和熱傳導性。于 1樣品之緩衝性。以緩衝性之㈣方 之，，放入樣品，預熱 升[迷度從〇MPa加壓至4MPa 量’以此做為緩衝性指標。 際之；度變化 化。：：：在相同條件下反覆堡製’也測定緩衝性如何變 樣品，將初期之緩衝性、壓製1次後之緩衝 及麗製10次後之缓衝性—併記錄於表卜 t參考用，也測定關於未坪量卿m2、厚度⑶麵 氏之緩純，—併記錄於表1。關於牛皮紙，在第3 =厂=中因纖維的碳化而材料被破壞，使做為緩 在樣α° 1至22中，滿足纖維材料與橡膠之體積比 •，至且整體空隙率為6〇至_之條件者，係; 。至7 12至19。此等樣品係，初期緩衝性及反 後之緩衝性皆良好。 此外，滿足纖維材料與橡膠之體積比為1/25至ι/6， 且整體^隙率為65至8⑽之條件者，係樣品4至6、Μ 至17 ’此等樣品之初期緩衝性優良，而且由於即使反覆使 用之情形緩衝性降低程度低，係具備做為熱壓用緩衝材特 別優良之物性者。 以上，麥照圖式說明本發明之實施例，但本發明並非 319339 14 被圖式之實施例所限定。 ia ίΒ] r m ^ -- 封於®式之霄鈿例，在與本發明 相同靶圍内，或者在同望# 十奴巧 (產業上之可利用性） 々又亿 本發明係，在製造銦唸 板等印刷基板，或IC卡撓性印刷基板、多層 ^ ^ , 卡液日日顯示板、陶瓷積層板等積層 壓人：二’可有利於利用做為將目標物品壓製成形和熱 造^ 緩衝材’且可有利於則做為此種缓衝材之製 【圖式簡單說明】 ::圖係積層板製造方法之說明圖。 ι要元件符號說明】 2 3 緩衝材 積層板材料 熱盤 鲁 319339 15

Claims (1)

1. 第96125348號專利申請案 1〇〇年11月29曰修正替換頁 公告本

   、申請專利範園·· 一種熱壓用緩衝材，係具備纖維材料構成之紙、與含浸 於該紙的纖維材料之間並覆蓋纖維材料之橡膠，且 刖述纖維材料與前述橡膠之體積比為1/1.5至 1/7.5 ， 别述由橡膠所覆蓋的纖维材料之間的空隙之空隙 率為60至90%。 如申請專利範圍第1項之熱壓用緩衝材，其中，前述纖 維材料係含有選自玻璃、岩棉、碳、陶竞、金屬、聚苯 并唾、聚醯亞胺、芳香族聚醯胺及聚醯胺所&組群之ι 種或2種以上之材料。 •如申請專利範圍第1項之熱壓用緩衝材，其中，前述纖 維材料係玻璃。 •如申請專利範圍第1項之熱壓用緩衝材，其中，前述橡 /係3有選自氟系橡膠、EpM、EpDM、氫化丁腈橡膠、 ㈣氧橡膠、丙烯酸系橡膠及了基橡膠所成組群之！種 或2種以上之材料。 如申請專利範圍第i項之熱壓用緩衝材，其中，前述橡 膠係氟系橡膠。 如申請專利範圍第！項之熱壓用緩衝材，其中’前述紙 之厚度為0.1至l.〇mm。 種熱壓用緩衝材之製造方法，該熱壓用緩衝材係具備 f維材料構成之紙、與含浸於該紙的纖維材料之間並覆 盖纖維材料之橡膠，且前述纖維材料與前述橡膠之體積 319339修正版 16 1359077 _ • 第96125348號專利申請案 , | 100年丨1月29曰修正替換頁 -· 比為1/1.5至1/7.5，前述由橡膠所覆蓋的纖維材料之間 .· 的空隙之空隙率為60至90% ，該製造方法係具備： 使未加硫橡膠溶液滲透紙之步驟、 . 使已滲透至前述紙之前述未加硫橡膠溶液乾燥之 步驟、與 使已乾燥之未加硫橡膠加硫之步驟。 8.如申請專利範圍第7項之熱壓用緩衝材之製造方法，其 中，前述加硫係在非壓縮狀態下進行。

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