JP2002144337A

JP2002144337A - 樹脂含浸用ガラスクロスの処理方法およびその処理装置

Info

Publication number: JP2002144337A
Application number: JP2000350930A
Authority: JP
Inventors: Naoaki Minagawa; 尚亮皆川; Moritaka Ikeda; 盛隆池田; Takeshi Hattori; 剛士服部; Ayako Shiraki; 綾子白木; Masayuki Fujinami; 真之藤浪
Original assignee: Unitika Glass Fiber Co Ltd
Current assignee: Unitika Glass Fiber Co Ltd
Priority date: 2000-11-17
Filing date: 2000-11-17
Publication date: 2002-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】ガラスクロスに応力を加えて接合部でのガラス
フィラメント同士を簡単に分離させ、しかもガラスフィ
ラメントの破断による毛羽立ちを抑制する。【解決手段】ガラスクロス(４)へ接触させる押圧手段
(２)に凹凸形状の押圧部(５)を形成し、ガラスクロス
(４)を構成するガラスヤーン(６)をこの押圧部(５)の凸
部で押圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプリント配
線基板など、樹脂を含浸せしめたのち成形して得られる
積層板等の複合材料に使用されるガラスクロスの処理に
関し、さらに詳しくは、ガラスクロスに応力を加えてガ
ラスフィラメント同士の接合部を簡単に分離させ、しか
もガラスフィラメントの破断による毛羽立ちを抑制でき
る、樹脂含浸用ガラスクロスの処理方法とその処理装置
に関する。

【０００２】ガラスクロスを利用した複合材料、特に樹
脂を含浸せしめたのち成形して得られる積層板は、次の
ようにして製造されている。まず、積層板の性能を向上
させるためガラスクロスに有機シラン化合物を用いて表
面処理を行っていわゆる処理ガラスクロスを調製し、次
いで目的に応じて選択した樹脂をこの処理ガラスクロス
に含浸させ、熱処理を施して半硬化状態のプリプレグを
製造する。その後、このプリプレグを所定の形状に裁断
し、これを数枚重ねて熱プレスを施すことにより所望の
積層板にされる。なお、つけ加えるならば、プリント配
線基板に用いられる銅張積層板、例えばガラス／エポキ
シ銅張積層板あるいはガラス／ポリイミド銅張積層板の
ような場合では、熱プレスの際に片面ないし両面に銅箔
を重ねて熱プレスが施される。

【０００３】上記ガラスクロス入り複合材には、機械的
性質、例えば曲げ強度や、耐衝撃性などの性能の向上が
望まれており、特に、プリント配線基板に用いる積層板
にあっては、耐熱性や寸法安定性などの性能の向上も強
く望まれている。これらの機械的性質や、熱的性質、寸
法安定性等の性質は、ガラスクロスと樹脂との化学的な
親和性や物理的な含浸性の良否が大きく影響する。即
ち、上記樹脂とガラス表面の親和性が不充分な場合や、
ガラスクロスを構成するガラスのヤーン間やフィラメン
ト間に樹脂が充分に含浸していない場合には、機械的性
質が低下したり、高温下でのガラスと樹脂層の界面剥離
(ブリスター)や、ヤーンの経糸と緯糸の交絡点での樹脂
層の剥離(ミーズリング)等を起し易い。

【０００４】上記ガラスクロスを構成するガラスヤーン
は、通常、直径が５〜９μｍのモノフィラメントを数百
本集束して形成され、糸の形態を維持するため軽く撚り
が加えられるとともに、バインダー、糊剤等の集束剤や
油剤等が塗布してある。上記ガラスヤーンを経糸と緯糸
にして上記ガラスクロスが織成されるが、こうして織成
されたいわゆる生機段階のガラスクロスは、ガラスフィ
ラメントに上記集束剤等が付着しているため、ヒートク
リーニング等によりこれら集束剤等が除去され、その後
に前記したシランカップリング剤で表面処理が施され
る。

【０００５】上記のように表面処理されたガラスクロス
は、上記集束剤やその熱変成物、余剰のシランカップリ
ング剤などがガラスフィラメント間に残存し易く、これ
らの残存物はフィラメント同士を接合させた接合部(い
わゆるガミングスポット)を形成する。そしてこの接合
部が形成されると、各ガラスフィラメント間への上記樹
脂の含浸が難くなるので、成形されたガラスクロス入り
複合材は上述したように機械的性質や熱的性質、寸法安
定性等が低下する問題を生じる。従って、上記ガラスク
ロスは、上記樹脂を含浸させる前に上記接合部のガラス
フィラメント同士を互いに分離させる必要があった。

【０００６】

【従来の技術】従来、上記接合部のガラスフィラメント
同士を互いに分離させる方法としては、例えば特開平８
−１２７９５９号公報に開示のように、高圧ウォーター
ジェットをガラスクロスに噴射し、集束性の高いガラス
フィラメントを開繊する方法が知られている。この従来
の方法は、直径０.１〜０.２ｍｍ程度の小口径から４.
９〜１４.７MPa(５０〜１５０kg/cm２)の圧力で噴出し
た高圧の柱状水流をガラスクロスに吹き付け、これによ
り、上記接合部のガラスフィラメント同士を分離させる
とともに開繊させ、樹脂が良好に含浸できるようにする
ものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ガ
ラスクロスに高圧の柱状水流が吹き付けられるため、ガ
ラスクロスの織目が荒れたり、一部のガラスフィラメン
トが破損して毛羽の発生が多くなる問題がある。この毛
羽の発生は、前記プリプレグの表面に凹凸を生じ易く、
プリント配線基板にあってはこのプリプレグに重ねる銅
箔が破損して回路不良を生じる惧れがある。また、高圧
の噴出圧力を必要とするうえ、処理後の水分を除くため
の乾燥が必要であり、エネルギーコストや設備コストが
高価につく問題があり、しかも、乾燥時にガラスフィラ
メント同士が再固着する惧れもある。

【０００８】なお、上記特開平８−１２７９５９号公報
には、生機段階のガラスクロスをプレスロールで押圧す
る加工工程が記載されているが、このプレスロールはガ
ラスクロスを偏平化するためのものであり、この押圧ロ
ールの表面は平滑に形成されている。このため、このプ
レスロールの押圧力はガラスクロスの広い面積に受け止
められ、上記接合部のフィラメント同士を分離しようと
するとその押圧力を高く設定する必要があり、一方、こ
の高い押圧力はガラスフィラメント全体に加わるので、
フィラメント自体の破損を生じ易く、毛羽の発生が多く
なる問題がある。

【０００９】本発明は上記問題点を解消し、ガラスクロ
スに応力を加えて接合部でのガラスフィラメント同士を
簡単に分離させ、しかもガラスフィラメントの破断によ
る毛羽立ちを抑制できる、樹脂含浸用ガラスクロスの処
理方法とその処理装置を提供することを技術的課題とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解消するために鋭意検討を重ねた結果、ガラスクロ
スを凹凸形状の押圧部で押圧することにより、樹脂の含
浸性が大幅に向上することを見出して本発明に到達し
た。即ち、請求項１に記載の発明は樹脂含浸用ガラスク
ロスの処理方法に関し、ガラスクロス(４)へ接触させる
押圧手段(２)に凹凸形状の押圧部(５)を形成し、ガラス
クロス(４)を構成するガラスヤーン(６)をこの押圧部
(５)の凸部で押圧することを特徴とする。

【００１１】また、請求項６に記載の発明は樹脂含浸用
ガラスクロスの処理装置に関し、凹凸形状の押圧部(５)
を有する押圧手段(２)を備え、この押圧手段(２)をガラ
スクロス(４)へ接当させて、ガラスクロス(４)を構成す
るガラスヤーン(６)を上記押圧部(５)の凸部で押圧可能
に構成したことを特徴とする。

【００１２】

【作用】ガラスクロスを構成するガラスヤーンは、押圧
手段に形成した押圧部の凸部で局部的に押圧されるの
で、比較的軽い押圧力でガラスフィラメントの接合状態
が壊され、ガラスフィラメント同士が簡単に分離する。
そしてガラスクロス全体には強い押圧力がかからないの
で、織目が荒れるなどのクロス構造の変化がなく、フィ
ラメントの破断による毛羽の発生も低く抑えられる。

【００１３】上記押圧手段は平板状に形成してこの平板
状押圧手段の表面に多数の凹凸状の押圧部を形成しても
良いが、上記押圧手段を硬質ロールで形成し、このロー
ル状の押圧手段の表面に線状又は点状の押圧部を形成す
ると、簡単な構成でガラスクロスを局部的に且つ連続的
に押圧できるので、より好ましい。この場合、少なくと
も表面が弾性材料からなる支持ロールを上記ロール状の
押圧手段に対向させて配置し、この支持ロールとロール
状押圧手段との間にガラスクロスを通過させることで、
ガラスクロスを容易に押圧することができる。

【００１４】上記押圧部の凹凸形状は特定の形状に限定
されないが、凸部の幅や間隔等は細かいほど好ましく、
例えば凸部の幅はガラスヤーンの幅の［５０〜３００
０］％程度が好ましい。また、上記凸部の高さは、ガラ
スヤーンを局部的に確実に押圧できる高さがあればよ
く、ガラスヤーンの厚さの［３０］％以上とするのが好
ましい。なお、上記ガラスクロスに接する凸部の表面
は、角張った部分があるとガラスフィラメントを破損す
る惧れがあるので、滑らかに連続する曲面で形成するの
が好ましい。

【００１５】上記ガラスクロスを構成するガラスフィラ
メントは、いかなるガラス成分のものでもよいが、例え
ばＥガラス、Ｃガラス、Ｓガラス等が好ましく、特にプ
リント配線基板用に使用するガラスクロスに適したガラ
スとしては、無アルカリガラスのＥガラスが好ましい。
また、上記ガラスフィラメントの繊維径としては、ガラ
スクロスを製織し得る限りいかなる繊維径のものでも使
用できるが、数ミクロンないし数十ミクロンの範囲のも
のが好ましい。

【００１６】本発明で用いられるガラスクロスは、かか
るガラスフィラメントを複数本合わせて得られるガラス
ヤーンを整経工程、糊付工程にかけた後、製織して得ら
れるが、このガラスクロスの織組織としては、例えば平
織、綾織、朱子織、三軸織などの他、いかなるものであ
ってもよい。上記ガラスクロスの経糸と緯糸の単位長さ
当りの本数、厚さ、単位面積当りの重さとしては、日本
工業規格のR-3414やアメリカ軍用規格（MIL規格）に該
当するものが好ましいが、これに限定されるものではな
く、いかなるものでも使用できる。なお、上記の規格に
該当するガラスクロスの厚さとしては、約２０〜３００
μｍであり、重さとしては、約２０〜３５０ｇ/ｍ²であ
る。

【００１７】また、本発明で用いられるガラスクロスと
しては、これらの規格に該当しない範囲のガラスクロス
はもとより、ガラスフィラメントと他の繊維からなる織
物、例えば炭素繊維や有機繊維、セラミツクス繊維等と
の混織から成るクロス等であってもよい。

【００１８】本発明が適用されるガラスクロスは、製織
に必要な集束剤が付着している生機段階のガラスクロ
ス、集束剤を湿式処理あるいは乾式処理で除去した段階
のクリーニング済みのガラスクロス、生機あるいはクリ
ーニング済みクロスに有機シラン化合物で表面処理をし
たガラスクロスなど、いずれの段階のガラスクロスであ
ってもよい。

【００１９】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１から図３は本発明の第１実施形態を
示し、図１は樹脂含浸用ガラスクロスの処理装置の概略
斜視図、図２は押圧手段の正面図、図３は処理装置の要
部を拡大した断面図である。

【００２０】図１に示すように、この処理装置(１)は、
金属製硬質ロールからなる押圧手段(２)と、この押圧手
段(２)に対向させて配置した、表面がゴム材料からなる
支持ロール(３)とを備えており、樹脂含浸用ガラスクロ
ス(４)は、上記押圧手段(２)と支持ロール(３)と間に案
内される。

【００２１】図２に示すように、上記押圧手段(２)の周
面には、例えば直径が２mm以下の細い金属線が多数本、
螺旋状に捲きつけてあり、この金属線により凹凸形状の
押圧部(５)を形成してある。なお、この第１実施形態で
は押圧手段(２)に金属線を螺旋状に捲きつけて押圧部
(５)を形成したが、これに代えて、押圧手段(２)の表面
に直接凸条を突設し、或いは凹溝を刻設して上記押圧部
(５)を形成してもよい。

【００２２】上記押圧手段(２)と支持ロール(３)の間に
案内されたガラスクロス(４)は、この押圧手段(２)と支
持ロール(３)との挟着により、ガラスクロス(４)を構成
するガラスヤーンの張力がバランス良くされ、ガラスク
ロス(４)中のガラスフィラメントの分布がより均一とな
る。また、図３に示すように、前記押圧部(５)の凸部で
上記ガラスヤーン(６)が局部的に押圧されるので、ガミ
ングスポットにおけるガラスフィラメント同士の接合状
態が壊され、ガラスフィラメントは互いに分離する。

【００２３】上記押圧部(５)の凸部による押圧は、ガラ
スヤーン(６)に対して局部的に加わるので比較的軽い押
圧力でよく、例えば、５〜６０m/分の速度で通過させる
場合に、６０kg/cm²以下程度の押圧力を加えるだけでよ
い。このため、ガラスクロス(４)全体の織目は正常な状
態に維持され、しかも、ガラスフィラメントの破断によ
る毛羽の発生も低く抑えられる。

【００２４】本発明の上記押圧部の凹凸形状は、上記第
１実施形態のものに限定されない。例えば図４(ａ)は上
記第１実施形態の変形例１を示し、金属製ロールからな
る押圧手段(２)の表面にロール軸心と平行に多数の凸条
を設け、この凸条で上記押圧部(５)を形成したものであ
る。また、図４(ｂ)は変形例２を示し、押圧手段(２)の
表面に設けた多数の点状の突起で押圧部(５)を形成した
ものである。

【００２５】図５は本発明の第２実施形態を示し、金属
製ロールとは別体に押圧部を設けたものである。即ち、
この第２実施形態では、押圧手段(２)は金属製ロールか
らなる押圧ロール(７)とその周囲を循環する金属網体か
らなる押圧部(５)とを備えている。

【００２６】上記押圧部(５)を構成する金属網体の網目
方向は傾斜しており、ガラスクロス(４)の織目と交叉す
る。このため、このガラスクロス(４)を構成するガラス
ヤーンは押圧部(５)の表面に形成される凸部で、局部的
に効率良く押圧される。

【００２７】図６は本発明の第３実施形態を示す断面図
である。この第３実施形態では、平板状の押圧手段(２)
の片面に、多数の球体(８)を回転自在に保持して押圧部
(５)を形成してある。この押圧手段(２)をガラスクロス
(４)の片面に接触させ、押圧部(５)の凸部でガラスクロ
ス(４)を押圧しながら往復移動させる。これによりガラ
スクロス(４)を構成するガラスヤーン(６)が局部的に押
圧され、接合部のガラスフィラメントが効果的に分離さ
れる。

【００２８】なお、上記処理装置(１)は、生機段階のガ
ラスクロス、集束剤を湿式処理あるいは乾式処理で除去
した段階のクリーニング済みのガラスクロス、有機シラ
ン化合物で表面処理をしたガラスクロスなど、いずれの
段階のガラスクロスに対しても１台又は複数台を配置す
ることができ、さらに、複数の工程にそれぞれ配置する
ことも可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上記のように構成され作用する
ことから、次の効果を奏する。

【００３０】（１）ガラスクロスを構成するガラスヤー
ンは、押圧手段に形成した押圧部の凸部で局部的に押圧
されるので、比較的軽い押圧力でガラスフィラメント同
士を簡単に分離することができ、樹脂含浸性の高いガラ
スクロスを容易に得ることができる。

【００３１】（２）しかも、ガラスクロス全体には強い
押圧力や水圧等を加えないので、織目が荒れるなどのク
ロス構造を変化させることがなく、フィラメントの破断
による毛羽の発生も低く抑えることができる。

【００３２】（３）前記従来技術と異なり高圧の水流を
用いないので、高圧に耐える設備を要しないうえ、乾燥
処理などを必要とせず、設備コストやエネルギーコスト
を低く抑えて安価に実施することができる。

【００３３】（４）上記押圧手段を硬質ロールで形成
し、この押圧手段の表面に線状又は点状の押圧部を形成
した場合には、簡単な構成の押圧部によりガラスヤーン
を容易に且つ連続的に押圧することができる。

【００３４】（５）この場合、少なくとも表面が弾性材
料からなる支持ロールを上記ロール状の押圧手段に対向
させて配置し、この支持ロールとロール状押圧手段との
間にガラスクロスを通過させることにより、上記押圧部
の凸部でガラスヤーンを押圧するように構成した場合に
は、ガラスフィラメントに加わる過剰な押圧力を支持ロ
ール表面の弾性体で吸収できるので、接合部のフィラメ
ント同士を確実に分離しながらフィラメントの破断によ
る毛羽の発生を一層低く抑えることができる。

【００３５】（６）上記押圧部の凸部の幅を、ガラスヤ
ーンの幅の［５０〜３０００］％とし、凸部の高さをガ
ラスヤーンの厚さの［３０］％以上とした場合には、押
圧部の凸部でガラスヤーンを確実に押圧できるので、接
合部のフィラメント同士を一層簡単に分離することがで
きる。

【００３６】（７）ガラスクロスに接する上記凸部の表
面を滑らかに連続する曲面で形成した場合には、ガラス
フィラメントに無理な応力がかからないので、ガラスフ
ィラメントの破損を低減し、毛羽の発生を一層低く抑え
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す、樹脂含浸用ガラ
スクロスの処理装置の概略斜視図である。

【図２】第１実施形態の押圧手段の正面図である。

【図３】第１実施形態の処理装置の要部を拡大した断面
図である。

【図４】第１実施形態の変形例を示し、図４(ａ)は変形
例１の押圧手段の正面図、図４(ｂ)は変形例２の押圧手
段の正面図である。

【図５】本発明の第２実施形態を示す、樹脂含浸用ガラ
スクロスの処理装置の概略斜視図である。

【図６】本発明の第３実施形態を示す、樹脂含浸用ガラ
スクロスの処理装置の断面図である。

【符号の説明】

１…処理装置、２…押圧手段、３…支持ロール、
４…樹脂含浸用ガラスクロス、５…押圧部、６…ガ
ラスヤーン。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年１２月１２日（２０００．１２．
１２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】上記押圧部の凹凸形状は特定の形状に限
定されないが、凸部の幅や間隔等は細かいほど好まし
く、例えば凸部の幅はガラスヤーンの幅の５０〜３００
０％程度が好ましい。また、上記凸部の高さは、ガラス
ヤーンを局部的に確実に押圧できる高さがあればよく、
ガラスヤーンの厚さの３０％以上とするのが好ましい。
なお、上記ガラスクロスに接する凸部の表面は、角張っ
た部分があるとガラスフィラメントを破損する惧れがあ
るので、滑らかに連続する曲面で形成するのが好まし
い。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】（６）上記押圧部の凸部の幅を、ガラス
ヤーンの幅の５０〜３０００％とし、凸部の高さをガラ
スヤーンの厚さの３０％以上とした場合には、押圧部の
凸部でガラスヤーンを確実に押圧できるので、接合部の
フィラメント同士を一層簡単に分離することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤浪真之岐阜県不破郡垂井町2210 Ｆターム(参考） 3B154 AA13 AB20 BA35 BC23 BC48 BF30 DA08 DA30 4F072 AA04 AB09 AB28 AC02 4F205 AD16 AH36 HA06 HA14 HA33 HB01 HF05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラスクロス(４)へ接触させる押圧手段
(２)に凹凸形状の押圧部(５)を形成し、ガラスクロス
(４)を構成するガラスヤーン(６)をこの押圧部(５)の凸
部で押圧することを特徴とする、樹脂含浸用ガラスクロ
スの処理方法。
【請求項２】上記押圧手段(２)を硬質ロールで形成
し、この押圧手段(２)の表面に線状又は点状の押圧部
(５)を形成した、請求項１に記載の樹脂含浸用ガラスク
ロスの処理方法。
【請求項３】少なくとも表面が弾性材料からなる支持
ロール(３)を上記押圧手段(２)に対向させて配置し、こ
の押圧手段(２)と上記支持ロール(３)との間にガラスク
ロス(４)を通過させることにより、上記押圧部(５)の凸
部でガラスヤーン(６)を押圧する、請求項２に記載の樹
脂含浸用ガラスクロスの処理方法。
【請求項４】上記押圧部(５)の凸部の幅を、ガラスヤ
ーン(６)の幅の［５０〜３０００］％とし、凸部の高さ
をガラスヤーン(６)の厚さの［３０］％以上とした、請
求項１から３のいずれか１項に記載の樹脂含浸用ガラス
クロスの処理方法。
【請求項５】ガラスクロス(４)に接する上記凸部の表
面を滑らかに連続する曲面で形成した、請求項１から４
のいずれか１項に記載の樹脂含浸用ガラスクロスの処理
方法。
【請求項６】凹凸形状の押圧部(５)を有する押圧手段
(２)を備え、この押圧手段(２)をガラスクロス(４)へ接
当させて、ガラスクロス(４)を構成するガラスヤーン
(６)を上記押圧部(５)の凸部で押圧可能に構成したこと
を特徴とする、樹脂含浸用ガラスクロスの処理装置。
【請求項７】上記押圧手段(２)を硬質ロールで構成
し、少なくとも表面が弾性材料からなる支持ロール(３)
を上記押圧手段(２)に対向させて配置し、この押圧手段
(２)と上記支持ロール(３)との間にガラスクロス(４)を
通過可能に構成した、請求項６に記載の樹脂含浸用ガラ
スクロスの処理装置。