成形压榨用的耐热衬垫 本发明涉及一种适合于在制备印刷电路板和装饰胶合板等的层压片材中使用的热压机的耐热衬垫。
借助使之在两热板之间进行压榨，耐热衬垫业已用于制备层压板，如印刷电路板，装饰胶合板等。根据各种条件，例如待制备层压板的种类和在制备时的温度等，将使用不同种类的耐热衬垫。常用的一种耐热衬垫披露于未审专利申请JP197299/1992中。其它常用的衬垫是：其中借助热压机使橡胶片和纤维层结合成整体的耐热衬垫，或者是：其中借助针剌法而使承载织物和纤维层结合成整体的针剌毛毯。
未审专利申请JP197299/1992中披露的耐热衬垫由三至五层组织织物组成，该织物由于均匀的面积重量(metsuke)而形成一光滑表面并具有均匀热传递的性能，以及能有效阻止层压板例如印刷电路板中形成不均匀和空隙。尽管这些特性适合于相对低流动性的半固化片，但是，在具有相对高流动性的半固化片的情况下，由于其相对低的缓冲性，将出现一些问题；因此，可能会出现树脂流而在产品的端部形成白斑。另外，在借助粘结至所述多层组织织物结构衬垫上的尘状树脂点而形成突起的情况下，由于缺乏缓冲性和吸附性，它们最终将转移至产品表面上。此外，这种衬垫的面积重量和厚度不能容易地调节，这意味着很难控制温度地上升速度以及如希望所得到的温度。另外，纺织结构可能会转印至层压板上，这将使产量降低。
此外，用作上述耐热衬垫的橡胶片易于受热而变质，因此，耐久性差。因而，建议代替使用耐热氟橡胶，但是由于氟橡胶较为昂贵而使生产成本提高，因此它也不能满足要求。此外，橡胶材料不能整体地进行控制，以便具有均匀的综合性能。
上述针剌毛毯往往具有不均匀的面积重量，这可能会产生不均匀的压力分布。在最坏的情况下，这可能会造成层压板表面不均匀。
本发明旨在解决上述问题。本发明的目的是提供一种用于均匀压力分布的成形压榨用的衬垫，其中能对面积重量和厚度进行控制，以满足各种产品的需要，并且其中能控制高流动性半固化片的树脂流，以便不会在层压板的表面形成不均匀。
为实现上述目的，本发明提供一种能满足使用者需要的用于成形压榨的耐热衬垫，其中，具有耐热纤维的多层组织织物结构的基层和层合在所述基层上的耐热纤维层借助连接方法而结合成整体，并且其中所述基层和所述纤维层的面积重量，厚度，以及温度上升速度能容易地进行控制。
另外，如权利要求2中所述的衬垫，其特征在于，所述基层和所述耐热纤维层的面积重量为50-90对50-10，以致使能容易地控制主要作用，如绝对缓冲性和温度上升速度。
另外，如权利要求3中所述的衬垫，其特征在于，所述复合层由芳族聚酰胺纤维组成，这将能够满足使用者对于更为耐热衬垫的要求。
此外，如权利要求4中所述的衬垫，其特征在于，所述复合层包括：不透气层，这使得该衬垫能借助真空吸收设备进行吸引。
此外，如权利要求5中所述的衬垫，其特征在于，所述连接方法选自：借助粘合剂的粘结，或借助针剌法的缠结。所述复合层可以借助成形机容易地形成一整体，不透气粘结层使得衬垫能借助真空吸收设备进行吸引。如果选择后者，复合层可以紧密地形成整体，而不会由于热而变质。
接着，将基于图1-8描述本发明的实施方案。A是根据本发明的衬垫，它由复合层组成，其中，具有耐热纤维的多层组织织物结构的基层1和耐热纤维层借助连接方法3结合成整体。
上述多层组织织物结构应为三层或多层的纺织结构。这是因为，多层组织结构能防止薄基层可能会有的两个缺陷，即：(a)缓冲性较差，(b)太容易变热。就此而言，只要其具有与本发明相同的性能，层压的层也可以包括在“多层组织结构”中，其中将多于一层的非多层组织织物，例如，将双层组织织物层合并结合成整体。
在本发明的衬垫A中，基层1和纤维层2的面积重量比优选应在50-90至50-10的范围内，以致使多层组织织物结构的基层1可具有主要的作用，如绝对缓冲性和温度上升速度。
纤维层2包括由絮状纤维或针剌毛毯组成的非纺织物，其中承载织物和絮状纤维借助针剌法而缠结并结合成整体。为满足使用者对更为耐热衬垫的要求，可以将芳族聚酰胺纤维用作基层1的耐热纤维。
衬垫A可以有不透气层4，以致使它可借助真空吸收设备进行吸引。所述两层借助连接方法3结合成整体，如果两层借助粘合剂进行粘结，如图1所示，那么，粘结层将起不透气层4的作用。如果复合层借助针剌法缠结，那么，可以在衬垫A的表面上(或两层之间)形成不透气薄膜5，如图2所示。
在上述基层1和纤维层2借助粘合剂3a’连接的情况下，它将简化所述的连接方法。所述粘合剂3a’的例子是：由用热固性树脂如环氧树脂等浸渍的玻璃纤维制得的承载布的半固化片。当然，这并不意味着对半固化片的粘合剂进行限定。
此外，代之以采用针剌法3b(参见垂直线)结合成整体的情况下，不用担心在粘合剂粘结的场合可能要担心的由于受热而变质。因此，能得到根据本发明的优异的耐热衬垫A。另外，所述连接方法3还可以同时包括：粘合剂粘结法3a和借助针剌法3b的结合；或可以采用其它连接方法，如接结在一起。
如果借助对基层1和纤维层2进行缠结并结合成整体而得到本发明的衬垫A，那么，借助随后的加热，基本上能使其尺寸稳定。连接方法3并不局限于粘合剂粘结或借助针剌法的结合；也可以采用其它连接方法，如接结在一起。
对于用作在本发明衬垫A的表面上(或层内)形成的不透气层4的不透气薄膜5而言，可采用具有高耐热性的材料，如耐热纸，高分子量氟薄膜，或聚氨酯薄膜。
在上述耐热纸粘贴至纤维层2表面上的情况下，事先将主要由非拉伸间芳族聚酰胺纤维组成的纤维幅放置在本发明衬垫A的表面上(即纤维层2的表面上)；并且借助针剌使它们缠结并结合成整体。然后，将耐热纸放在其上并进行热压榨。也就是说，当上述非拉伸间芳族聚酰胺纤维在高于玻璃化转移温度但低于分解温度的范围内变得柔软时，借助热压榨能使耐热衬垫和耐热纸结合成整体。
此外，在上述高分子量氟薄膜或聚氨酯薄膜粘结至纤维层2的表面上的情况下，利用这些薄膜受热软化的特性，借助热压操作或热辊压，能容易地将这些薄膜连接至纤维层2的表面上。取决于本发明衬垫的使用条件，有时必需注意的是，这些高分子量氟薄膜或聚氨酯薄膜在使用期间将不软化。例如，对于这种情况，衬垫的表面将被由间芳族聚酰胺等组成的无纺织物复盖。
如上所述，将不透气薄膜5连接至纤维层2的表面上使得能借助真空装置进行自动传送；另外，这还能有效地防止纤维层的脱毛并能有效地抑制从印刷电路板渗出(woozed)的树脂渗入本发明的衬垫A中。
图3所示的结构也包括在本发明的衬垫A中。也就是说，该结构包含：借助粘结层3a’背对背连接在一起的单元A1和A2；所述单元由借助连接方法3结合成整体的多层组织织物结构的基层1和纤维层2组成，并被粘结的不透气薄膜5复盖。粘结层3a’包含：由用热固性树脂如环氧树脂浸渍的玻璃纤维底布组成的半固化 片；但这并不意味着进行限定。
此外，图4-8的结构也包括在本发明的衬垫A内。在图4所示的衬垫中，借助粘结层3a’，将纤维层2整体地结合至多层组织织物结构的基层1的两个表面上。对于粘结层3a’，合适的是由用热固性树脂如环氧树脂浸渍的玻璃纤维底布组成的半固化片。
借助粘结层3a’，通过将纤维层2粘结至多层组织织物结构的基层1的两个表面上而形成图5所示的衬垫。薄膜5只粘结至观察侧纤维层2的表面上。当借助粘结层3a’，进行通过真空装置的自动传送时，粘结薄膜5能有效地防止观察侧上的纤维层2的脱毛。
借助粘结层3a’，通过将纤维层2粘结至多层组织织物结构基层1的两个表面上而形成图6所示的衬垫A。将薄膜5粘结至观察侧和反面的纤维层2的表面上。当借助粘结层3a’，进行通过真空装置的自动传送时，粘结薄膜5能有效地防止观察侧和反面上的纤维层2的脱毛。
在图7中，衬垫A由两片借助粘结层3a’将反面彼此层合在一起的多层组织织物结构的基层1，和纤维层2组成；纤维层2借助粘结层3a’粘结至其中之一基层1的表面上。当使用许多纤维层2时，借助基层1也能完成本发明的主要作用，如绝对缓冲性或温度上升性。
在图8中，借助粘结层3a’将两片多层组织织物结构的基层1结合成整体；并将纤维层2粘结至基层1相应的观察侧上。在这种情况下，还可以将另外的纤维层插入基层堆中，以致使可增强本发明的主要作用，如绝对缓冲性或温度上升性。
实施例1
如图9(a)所示，衬垫A按如下得到： 由 三层组织织物制备基层，以使面积重量为960克/米2，所述织物由间芳族聚酰胺纤维制得。另外，纤维层(面积重量：150克/米2)也由直径为5d长度为76毫米的间芳族聚酰胺纤维制得，并借助单针剌法缠结至基层的两侧上并结合成整体，所述单针剌法为粘结方法3。
实施例2
如图9(b)所示，衬垫A按如下得到：
由三层组织的织物制备基层，以使面积重量为960克/米2，所述织物由间芳族聚酰胺纤维制得；另外，将两个基层夹住也由直径为5d长度为76毫米的间芳族聚酰胺纤维制得的纤维层(非纺织物，面积重量：300克/米2)，并借助针剌法使三层缠结并结合成整体。另外，将也由直径为5d长度为76毫米的间芳族聚酰胺纤维制得的纤维层(非纺织物，面积重量：150克/米2)层合在各织物层上，并借助针剌法缠结并结合成整体。最后，将薄膜粘结至纤维层的上、下表面上。
对比例1
如图9(c)所示，对比衬垫B由一层芳族聚酰胺纤维的三层组织织物组成(面积重量960克/米2)。
对比例2
如图9(d)所示，将直径为5d长度为76mm的间芳族聚酰胺纤维的纤维层层合至间芳族聚酰胺纤维平纹组织底布的两个表面上；并借助针剌法使它们缠结并结合成整体。将高分子量氟薄膜粘结至纤维层的顶面上，以便最终制备面积重量为1800克/米2的对比衬垫B。
现在，利用本发明衬垫A的实施例1和2以及衬垫B的对比例1和2，就“加热性”，“缓冲性”以及“压力均匀性”进行测试。测试结果列于图10中。“加热性”包括：在15kg/cm2和50kg/cm2压力下，从80℃升至120℃的温度；以及当热板保持在180℃时在60分钟后得到的温度。“缓冲性”指的是：当压力从15kg/cm2增加至50kg/cm2时的位移量。“压力均匀性”借助Fuji Photo Film Co.，Ltd.制造的压敏薄膜(商品名“Prescale”)产生的颜色来确定。
图10(a)示出了当对比例1和2的衬垫B以及实施例1和2的衬垫A为新的时候的测试结果。业已证实，当产生的颜色均匀时，“压力均匀性”将是优异的。
接着，图10(b)示出了当对比例1和2的衬垫B以及实施例1和2的衬垫A已退化时的测试结果。在此，“退化”意指，180℃和100kg/cm2压力的压榨条件保持一小时。
根据图10(b)可以推断，实施例1和2，以及对比例1的压力均匀性良好。然而，也可以知道的是，由于产生不均匀的颜色，因此对比例2在这方面较差，而对比例1其缓冲性将变差。相反的是，实施例1，2在压力均匀性以及缓冲性方面均是优异的。
此外，可以怎么说，即在图9(c)和9(d)中示出的对比例1和2的对比衬垫的情况下(尤其是仅由多层组织织物组成的对比例1的衬垫)，将难于制备出能满足使用者需要、尤其是温度上升速度的衬垫；而在图9(a)和9(b)的实施例1和2的情况下，将易于调节材料或面积重量等，以便满足使用者的需求。
接着，利用玻璃/环氧层压材料的半固化片，并使热板从30℃升至90℃，其中半固化片的温度上升速度为3℃/分，起始压力为7kg/cm2，次级压力为20kg/cm2，加热时间为90分钟，冷却时间为30分钟，而进行热压操作。这时，假定存在外加物质，将厚度150微米的耐热薄膜条插入衬垫(本发明的衬垫A和对比衬垫B)和热板之间，就半固化片的粗糙度，在压榨操作后树脂的空隙和流动，进行评估。
(1)
○：既不粗糙也没有空隙
△：有点粗糙，但没有空隙
×：又粗糙又有空隙
树脂流动
○：小
△：中等
×：大
根据图11的表，缓冲性较差的对比例的衬垫1表明：就外观(外来物质吸附)，在180℃，100kg/cm2和一小时的压榨操作之后树脂的流动而言，它是较差的。
本发明的特征在于：包含复合层压结构，根据此，使用层合至耐热纤维的多层组织织物结构的基层上的耐热纤维层，并借助连接方法缠结基层并使之结合成整体。因此，基层和纤维层的面积重量或厚度能根据需要进行调节，并且由于能容易地控制温度上升速度，因此，本发明的复合层压结构具有各种能广泛满足使用者需求的优异的效果。
此外，由于其特征在于：上述的复合层压结构由面积重量比为50-90对50-10的基层和纤维层组成，因此，权利要求2所述的衬垫拥有：能容易调节温度上升速度和缓冲性等主要作用这样的优异效果。
此外，由于其特征在于：所述耐热纤维包含芳族聚酰胺纤维，因此，权利要求3所述的衬垫能满足使用者对于更高耐热性的需求。
此外，当包括不透气层时，由于能借助真空装置进行传送，因此，权利要求4所述的衬垫是有益的。
权利要求5所述的本发明的特征在于：连接方法包含粘合剂粘结或借助针剌法的纤维缠结。在前者的情况下，层压过程可以容易地进行，并且，当粘结层起不透气层作用时，能借助真空装置进行传送。在后者的情况下，将能够得到决不会由于热而变质的强连接。
图1为本发明一衬垫实施例的简略局部横截面图(基层+纤维层)。
图2为本发明另一衬垫实施例的简略局部横截面图(基层+纤维层+薄膜)。
图3为本发明另一衬垫实施例的简略局部横截面图(薄膜+基层+基层+纤维层+薄膜)。
图4为本发明另一衬垫实施例的简略局部横截面图(纤维层+基层+纤维层)。
图5为本发明另一衬垫实施例的简略局部横截面图(薄膜+纤维层+基层+纤维层)。
图6为本发明另一衬垫实施例的简略局部横截面图(薄膜+纤维层+基层+纤维层+薄膜)。
图7为本发明另一衬垫实施例的简略局部横截面图(基层+基层+纤维层)。
图8为本发明另一衬垫实施例的简略局部横截面图(纤维层+基层+基层+纤维层)。
图9为本发明另一衬垫实施例和对比例的简略局部横截面图；其中(a)为实施例1，(b)为实施例2，(c)为对比例1，而(d)为对比例2。
图10为显示本发明实施例和对比例衬垫测试结果的表格，其中(a)涉及新产品，而(b)涉及退化产品。
图11是根据本发明实施例和对比例半固化片质量的对比表格。
1：纤维层
2：连接方法
3a：借助粘合剂的连接法
3a’：借助针剌法的缠结
4：不透气层
A：本发明的衬垫
B：对比衬垫