專利名稱：熱沖壓用薄板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在對覆銅層疊板、撓性印刷基板(FPC)、多層層疊板等印刷基板或IC卡、陶瓷層疊板、液晶顯示板等具有層疊結(jié)構(gòu)的精密設(shè)備零件(下面稱為“層疊板”)進(jìn)行制造的工序中、將對象制品進(jìn)行沖壓成形或熱壓接時用作為取模薄板或緩沖材料的熱沖壓用薄板。尤其涉及熱沖壓用薄板的表面材料的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
一般在制造層疊板、進(jìn)行沖壓成形或熱壓接的工序中，如圖10所示，使用如下方法使作為對象物的層疊板材料11的上下由不銹鋼等構(gòu)成的鏡面板12進(jìn)行抵接，再在鏡面板12的上下夾著取模薄板13及緩沖材料14而夾入在熱板(日文熱盤)15之間，施加壓力和加熱。為了獲得精度良好的層疊板，在熱沖壓中，必須在層疊板材料11的整個面上施加熱量和壓力。
因此，緩沖材料14起到緩和熱板15所具有的熱量和壓力不均、使整個面均勻化的功能。作為熱沖壓用緩沖材料14，使用的是牛皮紙、用粘合劑將有機(jī)或無機(jī)纖維結(jié)合的材料、橡膠、無紡布、以及橡膠與無紡布的層疊體等各種材料。當(dāng)緩沖材料14由纖維材質(zhì)的原材料構(gòu)成時，纖維屑有時從緩沖材料14分離。若纖維屑附著在層疊板材料11或鏡面板12上，則會對層疊板材料11造成凹陷或損傷。
另外，在緩沖材料14由取模性能差的原材料構(gòu)成的場合，有時緩沖材料14粘附在鏡面板12上。所以，取模薄板13起到防止纖維屑從緩沖材料14分離漂浮的功能、和防止緩沖材料14粘附在鏡面板12上的功能。而在緩沖材料14自身表面具有取模性能的場合，也有不再用取模薄板13的情況。在本發(fā)明中，熱沖壓用薄板這一術(shù)語，指包含取模薄板13和緩沖材料14兩方的意思。
作為現(xiàn)有的熱沖壓用取模薄板，我們知道有一種由合成樹脂薄膜單體構(gòu)成的或具有薄板狀基材和形成于基材上的取模性涂膜的復(fù)合材料構(gòu)成的熱沖壓用取膜薄板。作為復(fù)合材料構(gòu)成的取膜薄板的公知文獻(xiàn)，有日本專利特開平9-182998號公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)。在專利文獻(xiàn)1中揭示了取模薄板具有基材層和表面的取模層，取模層由耐熱性取模涂料或耐熱性取模薄膜形成。
涉及熱沖壓用緩沖材料的取模性表面材料改進(jìn)的公知文獻(xiàn)，有日本專利特開平6-322326號公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)2揭示了如下一種緩沖材料將在薄板狀的基材單面(背面)涂布有無硫的氟橡膠、而在另一面(表面)涂布有耐熱涂料的熱敏粘接薄板使無硫的氟橡膠涂布面與被附著體抵接地層疊在被附著體上，進(jìn)行粘接一體化而構(gòu)成。
專利文獻(xiàn)1記載的取模薄板和專利文獻(xiàn)2記載的緩沖材料，都具有薄板狀的基材和形成于基材上的耐熱涂料所形成的取模性涂膜。
在現(xiàn)有的熱沖壓用薄板中，當(dāng)在基材表面上涂布耐熱涂料并使其干燥時，容易發(fā)生不良情況，即，在涂膜上產(chǎn)生被稱作為所謂的縮孔或凹陷的厚度薄的部分。此處所稱的縮孔和凹陷是熱沖壓用薄板每1m2發(fā)生數(shù)個直徑1mm左右的厚度較薄部分的現(xiàn)象，要消除這種縮孔和凹陷是困難的。對于熱沖壓用薄板，要求反復(fù)可用于幾百次沖壓的耐久性。表面有縮孔或凹陷的熱沖壓用薄板，在反復(fù)使用時以縮孔或凹陷為起點(diǎn)發(fā)生裂縫，或因表面磨損使縮孔和凹陷部分的基材露出，耐久性就產(chǎn)生問題。另外，表面有縮孔或凹陷的熱沖壓用薄板，對于搬送等處理時的彎曲，也容易以縮孔或凹陷為起點(diǎn)發(fā)生裂縫。
本發(fā)明者通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了，在耐熱涂料中添加粉末充填劑，對防止縮孔和凹陷是有效的。但是，在普通添加粉末充填劑的場合，判明了使涂膜的耐磨損性、取模性、彎曲性和涂布作業(yè)等對于熱沖壓用薄板的一般要求特性容易惡化的現(xiàn)象，因此，不使這些要求特性惡化、防止縮孔和凹陷是新的課題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種防止表面的取模性涂膜發(fā)生縮孔或凹陷、且耐磨損性、取模性、彎曲性和涂膜的涂布作業(yè)性都良好的熱沖壓用薄板。
本發(fā)明的熱沖壓用薄板，其特點(diǎn)是，具有薄板狀的基材、形成于基材上的取模性涂膜，涂膜由樹脂組成物構(gòu)成，在樹脂組成物100質(zhì)量％中，混入了有機(jī)粉末5～55質(zhì)量％和無機(jī)粉末5～55質(zhì)量％的合計(jì)30～60質(zhì)量％。
在形成涂膜的樹脂組成物中，通過混入有機(jī)粉末和無機(jī)粉末合計(jì)30～60質(zhì)量％，可防止發(fā)生縮孔或凹陷。若有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的混入比例合計(jì)不到30質(zhì)量％，則容易發(fā)生縮孔或凹陷。另一方面，若有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的混入比例合計(jì)超過60質(zhì)量％，則涂膜的彎曲性惡化，容易發(fā)生裂縫，又因涂液的粘度上升也使涂布作業(yè)性惡化。有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的合計(jì)混入比例，最好是35～50質(zhì)量％。
即使有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的合計(jì)混入比例是30～60質(zhì)量％，但在有機(jī)粉末的混入比例不到5質(zhì)量％時，涂膜的耐磨損性和彎曲性也變差。樹脂組成物100質(zhì)量％中的有機(jī)粉末的混入比例最好是10質(zhì)量％以上，15質(zhì)量％以上更好。
另外，即使有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的合計(jì)混入比例是30～60質(zhì)量％，但在無機(jī)粉末的混入比例不到5質(zhì)量％時，涂膜的取模性也變差。樹脂組成物100質(zhì)量％中的無機(jī)粉末的混入比例最好是10質(zhì)量％以上，15質(zhì)量％以上更好。
當(dāng)有機(jī)粉末和無機(jī)粉末中任一混入比例超過55質(zhì)量％時，有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的合計(jì)混入比例就超過30～60質(zhì)量％這一條件的上限。
最好是有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的混入比例為2∶5～5∶2。若有機(jī)粉末相對無機(jī)粉末的混入比例小于2∶5，則有涂膜的耐磨損性和彎曲性變差的擔(dān)憂，若有機(jī)粉末相對無機(jī)粉末的混入比例超過5∶2，則有涂膜的取模性變差的擔(dān)憂。
最好有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的平均粒徑是0.1～10.0μm。
基材最好在其整個表面具有凹凸、且這種基材的凹凸呈現(xiàn)于涂膜的表面。通過在涂膜的表面呈現(xiàn)基材的凹凸，則可提高熱沖壓用薄板的取模性。
另外，基材也可是單層結(jié)構(gòu)或?qū)盈B結(jié)構(gòu)中的任一種結(jié)構(gòu)。


圖1是表示本發(fā)明的熱沖壓用薄板的一般結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明的熱沖壓用薄板一例子的剖視圖。
圖3是表示圖2所示的熱沖壓用薄板的表面狀態(tài)的立體圖。
圖4是表示本發(fā)明的熱沖壓用薄板的另一例子的剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明的熱沖壓用薄板的又一例子的剖視圖。
圖6是表示本發(fā)明的熱沖壓用薄板的又一例子的剖視圖。
圖7是表示本發(fā)明的熱沖壓用薄板的又一例子的剖視圖。
圖8是表示本發(fā)明的熱沖壓用薄板的又一例子的剖視圖。
圖9是表示比較實(shí)驗(yàn)所使用的樣品結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖10是熱沖壓裝置的說明圖具體實(shí)施方式
下面說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1表示本發(fā)明的熱沖壓用薄板20。熱沖壓用薄板20包括薄板狀的基材1、和涂布在基材1表面上的取模性涂膜2。涂膜2完全覆蓋基材1的整個表面，賦予熱沖壓用薄板20氣密性。由于熱沖壓用薄板20具有氣密性，故在熱沖壓裝置周圍使用熱沖壓用薄板20時，可進(jìn)行吸引方式搬送。
涂膜2必須以樹脂組成物為母材，在樹脂組成物中混入有機(jī)粉末和無機(jī)粉末。此外，如前所述，有機(jī)粉末和無機(jī)粉末，必須在形成涂膜的樹脂組成物100質(zhì)量％中分別混入5質(zhì)量％以上，有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的合計(jì)混入量為30～60質(zhì)量％。
最好是有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的混入比例是2∶5～5∶2。若有機(jī)粉末相對無機(jī)粉末的混入比例小于2∶5，則有涂膜的耐磨損性和彎曲性變差的擔(dān)憂。另一方面，若有機(jī)粉末相對無機(jī)粉末的混入比例超過5∶2，則有涂膜的取模性變差的擔(dān)憂。有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的混入比例最好是3∶5～5∶3。
作為形成涂膜2的樹脂組成物的母材，將氟樹脂、苯酚樹脂、密胺樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、硅酮樹脂、聚酰亞胺樹脂、熱硬化性丙烯酸樹脂、呋喃樹脂、尿素樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、聚氨酯樹脂等耐熱性樹脂單獨(dú)使用、摻合使用或作為異分子聚合物使用。其中，聚酰亞胺樹脂和氟樹脂最好。
作為混入于形成涂膜2的樹脂組成物中的有機(jī)粉末，可使用由與例示為前述母材的耐熱性樹脂相同的耐熱性樹脂所構(gòu)成的粉末，其中，也最好使用氟樹脂粉末。且最好使用平均粒子直徑為0.1μm～10.0μm的有機(jī)粉末。
混入于形成涂膜2的樹脂組成物中的無機(jī)粉末，其種類并不特別限定，但可例示出碳、鋁、氧化鈦、氧化鋅和氧化鐵等。無機(jī)粉末的平均粒子直徑最好是0.1μm～10.0μm。
對基材1進(jìn)行涂膜2的涂布，可用片刮刀涂布、刮刀涂布和流延涂布等公知的方法進(jìn)行。
為使涂膜2的附著性良好，最好在基材1的整個表面具有凹凸。按該意思，基材1的表面最好具有從由耐熱性的有機(jī)纖維或無機(jī)纖維構(gòu)成的織布、無紡布和紙中選擇的材料。從織布、無紡布和紙中選擇的基材1，由于其整個表面具有織布的織眼所形成的凹凸、無紡布或紙的纖維所形成的凹凸，因此涂膜2的附著性良好。
此外，基材1的凹凸最好呈現(xiàn)于涂膜2的表面。通過在涂膜2表面呈現(xiàn)基材1的凹凸，從而提高熱沖壓用薄板20的取模性。為提高熱沖壓用薄板20的取模性，涂膜2的表面粗糙度(RaJIS-B0601所定義的算術(shù)平均粗糙度)最好作成1～100μm。涂膜2的表面粗糙度(Ra)作成3～30μm更好。為了在涂膜2的表面呈現(xiàn)基材1的凹凸，涂膜2的涂布量最好作成干燥時的10g/m2～40g/m2。若涂膜2的涂布量過分少，則難以完全被覆基材1的整個面。若涂膜2的涂布量過分多，則涂膜2的表面不能呈現(xiàn)基材1的凹凸。
由于熱沖壓用薄板20被要求尺寸穩(wěn)定性，這意味著基材1的表面最好是織布。尤其考慮尺寸穩(wěn)定性、強(qiáng)度和耐熱性，基材1的表面是玻璃纖維等無機(jī)纖維構(gòu)成的織布為更好。
另外，基材1也可是單層結(jié)構(gòu)或?qū)盈B結(jié)構(gòu)中的任一種結(jié)構(gòu)。在將基材1作成層疊結(jié)構(gòu)的場合，根據(jù)熱沖壓條件、對熱沖壓用薄板20的緩沖性以及熱傳導(dǎo)性等的要求特性，可對織布、無紡布和橡膠等構(gòu)成的層進(jìn)行適當(dāng)組合、層疊。作為織布或無紡布，最好以聚酰胺、聚酯、芳香族聚酰胺、聚酰亞胺等的耐熱性纖維作為原材料，作為橡膠，適合使用氫化NBR、氟橡膠、EPM、EPDM等的耐熱性橡膠。
作為本發(fā)明的一個實(shí)施例，圖2表示基材1為單層結(jié)構(gòu)時熱沖壓用薄板30的剖視圖。熱沖壓用薄板30是，在單位面積重量為200g/m2的玻璃交叉織物3的上下兩面形成有涂布量為25g/m2的取模性涂膜2。圖3是圖2所示的熱沖壓用薄板30的立體圖，表示玻璃交叉織物3的織孔所產(chǎn)生的凹凸形成于涂膜2的整個表面上的狀態(tài)。而在該例中，玻璃交叉織物3的表面粗糙度(Ra)是8.7μm，涂膜2的表面粗糙度(Ra)是6.9μm。
作為本發(fā)明的其它實(shí)施例，圖4～圖8表示基材1具有層疊結(jié)構(gòu)時的熱沖壓用薄板的剖視圖。
圖4所示的熱沖壓用薄板40是，通過氟橡膠構(gòu)成的粘接層4而層疊有單位面積重量為200g/m2的3層玻璃交叉織物3，再在位于上下的玻璃交叉織物3的表面形成有取模性涂膜2。
圖5所示的熱沖壓用薄板50是，通過由埋設(shè)了玻璃交叉織物的氟橡膠所構(gòu)成的粘接兼加強(qiáng)層6而層疊有單位面積重量為500g/m2的2層芳香族聚酰胺無紡布5，再在上下的無紡布層5表面，通過由氟橡膠構(gòu)成的粘接層4而層疊有單位面積重量為200g/m2的玻璃交叉織物3，再在位于上下的玻璃交叉織物3的表面形成有取模性涂膜2。
圖6所示的熱沖壓用薄板60是，通過加強(qiáng)玻璃交叉織物8而層疊有厚度為0.5mm的2層氟橡膠層7，再在上下的氟橡膠層7的表面層疊有單位面積重量為500g/m2的芳香族聚酰胺無紡布層5，再在上下的無紡布層5的表面，通過由氟橡膠構(gòu)成的粘接層4而層疊有單位面積重量為200g/m2的玻璃交叉織物3，再在位于上下的玻璃交叉織物3的表面形成有取模性涂膜2。
圖7所示的熱沖壓用薄板70是，通過由埋設(shè)了玻璃交叉織物的氟橡膠所構(gòu)成的粘接兼加強(qiáng)層6而層疊有單位面積重量為500g/m2的2層芳香族聚酰胺無紡布5，再在上下的無紡布層5的表面層疊有厚度為0.5mm的氟橡膠層7，再在上下的氟橡膠層7的表面層疊有單位面積重量為200g/m2的玻璃交叉織物3，然后在位于上下的玻璃交叉織物3的表面形成有取模性涂膜2。
圖8所示的熱沖壓用薄板80是，通過加強(qiáng)玻璃交叉織物8而層疊有厚度為0.5mm的2層氟橡膠層7，再在上下的氟橡膠層7的表面層疊有單位面積重量為200g/m2的玻璃交叉織物3，然后在位于上下的玻璃交叉織物3的表面形成有取模性涂膜2。
圖2～圖8所示的熱沖壓用薄板30、40、50、60、70和80，在圖10典型所示的熱沖壓中可用作為取模薄板13或緩沖材料14。如2所示的熱沖壓用薄板30適于作為取模薄板13使用。圖4所示的熱沖壓用薄板40也適于取模薄板13和緩沖材料14中的任一種使用。圖5～圖8所示的熱沖壓用薄板50、60、70和80適于作為緩沖材料14使用。
實(shí)施例為確認(rèn)本發(fā)明的效果，進(jìn)行了如下的比較實(shí)驗(yàn)。
(樣品的制作)按如下那樣制作了熱沖壓用薄板的樣品1～17。各樣品作成了圖9所示的結(jié)構(gòu)。作為基材1使用了尺寸為200mm×200mm、單位面積重量為200g/m2的平紋玻璃交叉織物。涂膜2是，作為母材而使用了固態(tài)分量25～35％的聚酰亞胺樹脂清漆(里卡考特SN-20新日本理化株式會社制造)，作為有機(jī)粉末而使用了平均粒子直徑為5μm的氟樹脂粉末(盧布隆L-5大金工業(yè)株式會社制造)，作為無機(jī)粉末而使用了平均粒子直徑為0.3～0.5μm的氧化鈦粉末(JA-3梯卡株式會社制造)以及平均粒子直徑為0.3～0.7μm的氧化鋅粉末(正同化學(xué)工業(yè)株式會社制造)。根據(jù)表1所示的配合來混合涂膜2的材料，利用刮刀涂布方式涂布在基材1的表面上后，用溫度160℃加熱3分鐘，再用溫度220℃加熱3分鐘形成涂膜2。涂膜2的涂布量，其干燥后的重量就為35g/m2。而表1中的配合是干燥后的重量％。
表1 縮孔、凹陷通過目視來確認(rèn)樣品表面，研究有無縮孔和凹陷。
涂布作業(yè)性優(yōu)涂布作業(yè)性良好可可以涂布作業(yè)不可難以涂布作業(yè)耐磨損性用#800的砂紙，將接地面作成寬40mm、長度50mm，測定了加壓力0.004MPa、移動距離100mm、以摩擦次數(shù)20次進(jìn)行往復(fù)的磨損減少質(zhì)量。
優(yōu)減少質(zhì)量小于0.002g可減少質(zhì)量0.002g～小于0.003g不可減少質(zhì)量0.003g以上取模性將各樣品與厚度1.2mm的不銹鋼制鏡面板重合，以加壓力6MPa、加熱溫度250℃、加熱60分鐘，接著在維持加壓的狀態(tài)下進(jìn)行15分鐘水冷。然后研究了樣品與鏡面板之間的密接狀態(tài)。
優(yōu)無密接可稍許有密接不可非常厲害地密接，發(fā)生涂膜的樹脂剝離耐彎曲性使用戴瑪卡(日文デマツチヤ)式彎曲試驗(yàn)機(jī)，進(jìn)行樣品尺寸為20mm×150mm、彎曲試驗(yàn)次數(shù)8萬次、振幅距離40mm的彎曲試驗(yàn)，研究了折彎和撕裂的發(fā)生狀況。對于樣品1～5，在未發(fā)生縮孔和凹陷的部位進(jìn)行了試驗(yàn)。
優(yōu)無折彎可涂膜雖然發(fā)生折彎，但無撕裂不可發(fā)生撕裂綜合評價氟樹脂粉末與氧化鈦粉末的混入比例合計(jì)不到30質(zhì)量％的樣品1～5，由于發(fā)現(xiàn)其表面發(fā)生縮孔和凹陷，故不能解決本發(fā)明的問題。氟樹脂粉末與氧化鈦粉末的混入比例合計(jì)為65質(zhì)量％的樣品15，其涂布作業(yè)性和耐彎曲性有問題。僅混入了氟樹脂粉末的樣品16，其取模性有問題。僅混入了氧化鈦粉末的樣品17，其耐磨損性和耐彎曲性有問題。
與它們相反，有機(jī)粉末5～55質(zhì)量％和無機(jī)粉末5～55質(zhì)量％的合計(jì)混入30～60質(zhì)量％的樣品6～14都沒有發(fā)生縮孔或凹陷，其它物性也未發(fā)生特別的缺陷，獲得了良好的結(jié)果。尤其，有機(jī)粉末和無機(jī)粉末都混入15質(zhì)量％以上、有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的合計(jì)是35～50質(zhì)量％、有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的混入比例是3∶5～5∶3的樣品9～13，可獲得極其優(yōu)異的結(jié)果。
雖然參照

了本發(fā)明的一實(shí)施例，但本發(fā)明并不限于圖示的實(shí)施例。在與本發(fā)明同一范圍內(nèi)，或在均等的范圍內(nèi)，可對圖示的實(shí)施例實(shí)施各種變更。
本發(fā)明的熱沖壓用薄板，由于在形成涂膜的樹脂組成物中混入有有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的合計(jì)30質(zhì)量％，故可防止涂膜發(fā)生縮孔或凹陷，提高耐久性。此外，由于將有機(jī)粉末的混入比例作成5質(zhì)量％以上、將無機(jī)粉末的混入比例作成5質(zhì)量％以上、將有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的合計(jì)混入比例作成60質(zhì)量％以下，故耐磨損性、取模性、彎曲性和涂膜的涂布作業(yè)性也良好。
實(shí)用性本發(fā)明可有利地適用于在將對象制品進(jìn)行沖壓成形或熱壓接時用作為取模薄板或緩沖材料的熱沖壓用薄板。
權(quán)利要求
1.一種熱沖壓用薄板，其特征在于，具有薄板狀的基材和形成于所述基材上的取模性涂膜，所述涂膜由樹脂組成物構(gòu)成，在樹脂組成物100質(zhì)量％中，混入了有機(jī)粉末5～55質(zhì)量％和無機(jī)粉末5～55質(zhì)量％的合計(jì)30～60質(zhì)量％。
2.如權(quán)利要求1所述的熱沖壓用薄板，其特征在于，所述有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的混入比例是2∶5～5∶2。
3.如權(quán)利要求1所述的熱沖壓用薄板，其特征在于，所述有機(jī)粉末和無機(jī)粉末的平均粒徑是0.1～10.0μm。
4.如權(quán)利要求1所述的熱沖壓用薄板，其特征在于，所述基材的整個表面具有凹凸，且該凹凸呈現(xiàn)于所述涂膜的表面。
5.如權(quán)利要求1所述的熱沖壓用薄板，其特征在于，所述涂膜的表面粗糙度是1～100μm，所述涂膜的涂布量在干燥時為10～40g/m2。
6.如權(quán)利要求1所述的熱沖壓用薄板，其特征在于，所述基材具有層疊結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明的一種熱沖壓用薄板(20)，具有薄板狀的基材(1)和涂布于基材(1)表面上的取模性涂膜(2)，涂膜(2)完全被覆基材(1)的整個表面，賦予熱沖壓用薄板(20)氣密性。涂膜(2)以樹脂組成物作為母材，有機(jī)粉末和無機(jī)粉末，分別在形成涂膜的樹脂組成物100質(zhì)量％中混入5質(zhì)量％以上，有機(jī)粉末5～55質(zhì)量％和無機(jī)粉末5～55質(zhì)量％合計(jì)混入30～60質(zhì)量％。
文檔編號B30B15/34GK1791506SQ20048001400
公開日2006年6月21日 申請日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月26日
發(fā)明者星野茂生 申請人:山內(nèi)株式會社