JP2002284909A - プリプレグの製造方法及びそれを用いた製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂ワニスが含浸された繊維基材へさらに含
浸を行う場合、樹脂ワニスの粘度が異なるために含浸が
良好に行われない場合があった。また、繊維基材に含浸
された樹脂ワニスが溶剤等により希釈されている場合、
この溶剤により次に含浸させる樹脂ワニスの粘度が変化
し、繊維基材への樹脂の付着量にばらつきを生じさせる
ことがあった。 【解決手段】 繊維基材に樹脂ワニスを複数回含浸させ
てプリプレグを製造するにあたり、少なくとも１回の含
浸が行われた繊維基材に樹脂ワニスを含浸させる際、前
記繊維基材を加熱してから次の樹脂ワニスを含浸させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は気泡がなく含浸性が
良好で均一性に優れたプリプレグの製造方法及びそれを
用いた製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】積層板に用いられるプリプレグは、繊維
基材に樹脂ワニスを含浸し、乾燥塔で樹脂ワニス中の溶
剤を揮発させ、樹脂ワニスを半硬化状態にさせたもので
ある。

【０００３】このプリプレグは１枚ずつ又は複数枚重ね
合わせ、さらに内層材や銅箔を重ね合わせてプレスで加
熱加圧成形することにより積層板や多層プリント板に加
工される。このとき、繊維基材に樹脂ワニスを完全に含
浸させることが必要である。プリプレグ中に気泡が残存
していると積層板にしたときにカスレ、ボイド、耐熱性
の低下等の原因になる。このため従来から様々な含浸方
法によりプリプレグが製造されている。

【０００４】例えば、低粘度の樹脂ワニスをキスロール
で繊維基材に含浸させ、次に高粘度のワニスを含浸し、
スクイズロールで過剰の樹脂ワニスを除去してプリプレ
グを作製する方法がある。また、さらに含浸をよくする
ために低粘度の樹脂ワニスを浸漬含浸法により行い、高
粘度ワニスをキスロールと浸漬含浸法を繰り返し行う方
法（特開平１−１０４６２９）、第１の低粘度ワニスを
キスロールで含浸させた後、第２の高粘度ワニスの含浸
を十分にするためにワニスのバス中にタイミングロール
等のロール類を多数配置し含浸時間を長くする方法（特
開昭６２−１５１４２５）等の方法が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法においては、樹脂ワニスを収容するバス
の数が多くなり、バスのサイズも大きくなってしまう。
その上、繊維基材の中の気泡を完全に除去することはで
きない。

【０００６】また、樹脂ワニスの含浸をよくするため
に、通常は低粘度の樹脂ワニスを含浸させた後、これよ
り高粘度の樹脂ワニスを順次含浸させていく方法が採ら
れるが、低粘度の樹脂ワニスは溶剤で希釈されているた
め、低粘度の樹脂ワニスが含浸された繊維機材を高粘度
の樹脂ワニスへ挿入すると、高粘度の樹脂ワニスに溶剤
が持ち込まれ樹脂ワニスの濃度が変化してしまう。この
ため、プリプレグへの樹脂の付着量にばらつきがでるこ
とがある。

【０００７】本発明は上記した課題を解決するためにな
されたものであって、含浸性が良好で均一性に優れたプ
リプレグを製造するための製造方法及びそれを用いた製
造装置を提供することを目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のプリプレグの製
造方法は、繊維基材に樹脂ワニスを複数回含浸させてプ
リプレグを製造するにあたり、少なくとも１回の含浸が
行われた繊維基材に樹脂ワニスを含浸させる際、前記繊
維基材を加熱してから樹脂ワニスの含浸を行うことを特
徴とするものである。このようにすることで、繊維基材
への含浸を良好にし、カスレやボイド等の発生を抑制す
ることができる。

【０００９】前記加熱は少なくともスクイズロールを通
過させる前に行われる含浸の前に行うことが好ましい。
通常、スクイズロールを通過させる前に行われる含浸は
粘度の高い樹脂ワニスが用いられるため、これと同等の
粘度にしてから含浸を行うことで良好に含浸させること
ができる。

【００１０】本発明のプリプレグの製造装置は、繊維基
材に樹脂ワニスを含浸させるための含浸手段を複数有す
るプリプレグの製造装置において、前記複数の含浸手段
のうち、２番目以降のいずれかの含浸手段の前に少なく
とも１つ前記繊維基材を加熱する手段を具備することを
特徴とするものである。２番目以降のいずれかの含浸手
段の前に加熱手段を設けることで、良好に含浸すること
ができる。

【００１１】この加熱手段は、少なくとも最後に配置さ
れる含浸手段の前に配置されていることが好ましい。通
常、最後の含浸は粘度の高い樹脂ワニスが用いられるた
め、これと同等の粘度にしてから含浸を行うことで良好
に含浸させることができる。

【００１２】この加熱手段は、前記繊維基材の両面を加
熱するものであることが好ましく、例えば熱風、赤外線
又は遠赤外線を用いるものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明のプリプレグの製造方法は、繊維基
材への樹脂ワニスの含浸をよくするとともに、バスに収
納された樹脂ワニスの濃度の変化を防ぎ繊維基材への樹
脂の付着量を均一にし、含浸性が良好で均一性に優れた
プリプレグを製造することを目的とするものである。

【００１４】本発明では上記したような目的を達成する
ため、繊維基材に樹脂ワニスを複数回含浸させてプリプ
レグを製造するにあたり、少なくとも１回の含浸が行わ
れた繊維基材に樹脂ワニスを含浸させる際、前記繊維基
材を加熱してから樹脂ワニスの含浸を行うことを特徴と
するものである。

【００１５】通常、樹脂ワニスは溶剤により希釈されて
いるため、樹脂ワニスが含浸された繊維基材を次の樹脂
ワニスへ通過させると、この樹脂ワニスの粘度が変化し
てしまい、繊維基材への含浸にばらつきが生じる場合が
ある。また、繊維基材に含浸された樹脂ワニスと次の樹
脂ワニスの粘度とが異なると、繊維基材への含浸が良好
に行われない場合がある。

【００１６】本発明では、少なくとも１回の含浸が行わ
れた繊維基材に次の樹脂ワニスを含浸させる際、この繊
維基材を加熱することで繊維基材に含浸された樹脂ワニ
スの粘度を次に含浸させる樹脂ワニスの粘度に近づける
ことができ、繊維基材への含浸を良好にし、カスレやボ
イド等の発生を抑制することができる。また含浸させよ
うとする樹脂ワニスの粘度の変化、例えば繊維基材に含
浸された溶剤による希釈等も抑制することができる。

【００１７】このような加熱は、スクイズロールを通過
させる前に行われる含浸の前に行うことが好ましい。ス
クイズロールを通過させる前に行われる含浸は最終的な
含浸であるため、このような含浸の前に繊維基材を加熱
することで、繊維基材への含浸が良好なプリプレグを作
製することができる。また、スクイズロールを通過させ
る前に行われる含浸に用いられる樹脂ワニスは、一連の
含浸に用いられる樹脂ワニスの中でも比較的粘度の高い
ものが用いられているが、このような粘度の高い樹脂ワ
ニスの粘度が低下することも防ぐことが可能となる。

【００１８】次に、本発明のプリプレグ製造装置につい
て説明する。図１は本発明のプリプレグの製造装置の一
例を示した概略断面図である。図１に示される本発明の
プリプレグ製造装置は、例えば第１のバス１及び第２の
バス２からなるプリプレグ製造装置である。第１のバス
１には、第１の樹脂ワニスが収容されるとともに、キス
ロール３、ディップロール４及びタイミングロール５が
配置され、第２のバスにはディップロール４、タイミン
グロール５及びスクイズロール６が配置され、第１のバ
ス１と第２のバスとの間には繊維基材を加熱するための
加熱装置７が設けられている。

【００１９】加熱装置７としては、熱風を吹き付けて繊
維基材の乾燥を行うもの、赤外線や遠赤外線をあてて繊
維基材の乾燥を行うもの等、各種の加熱手段を用いるこ
とができる。

【００２０】加熱は繊維基材の少なくとも片面に行う。
好ましくは、図１に示されるように両面から加熱を行う
ことで、効率よく繊維基材の加熱ができる。この加熱は
好ましくは、第２のバスに収容される樹脂ワニスに近い
粘度になるように加熱を行うことが好ましい。このよう
にすることで、繊維基材に第２のバスに収容される樹脂
ワニスが含浸しやすくなる。また、第２のバスに収容さ
れる樹脂ワニスの粘度の低下も抑制することが可能にな
る。

【００２１】図１に示される製造装置では第１のバスか
ら第２のバスへ繊維基材を送る途中に加熱装置を設けた
例を示したが、加熱を行う場所については特に限定され
るものではない。上記製造装置はバスが２つからなるも
のを示したが、例えばバスが第１のバス、第２のバス及
び第３のバスからなる場合には、第３のバスの前のみ、
あるいは第２のバス及び第３のバスの前に繊維基材の加
熱装置を設けてもよい。

【００２２】次に、本製造装置を用いたプリプレグの製
造について説明する。図１の左上方より送られる繊維基
材８は、まず第１のバスに設けられたキスロール３に導
かれ、そこを通る間に第１の樹脂ワニスが繊維基材８に
含浸させられる。キスロール３を通過した繊維基材８は
さらにガイドロールを経て、ディップロール４、タイミ
ングロール５と通過し樹脂ワニスが含浸される。

【００２３】第１のバス１において樹脂ワニスが含浸さ
れた繊維基材８は第２のバス２に送られる途中で加熱装
置７により加熱される。通常、第１のバス１では含浸よ
くするために、溶剤等で希釈された粘度の低い樹脂ワニ
スが用いられる。また、スクイズロール６の前に配置さ
れる第２のバス２では、比較的粘度の高い樹脂ワニスが
用いられる。従って、第１のバス１と第２のバス２の途
中で繊維基材を加熱することにより、第１のバスで含浸
された樹脂ワニスと第２のバスの樹脂ワニスとの粘度を
近づけることが可能となり含浸を良好に行うとともに、
第２のバス２に収容される樹脂ワニスの粘度が低下する
のを抑制することが可能となる。

【００２４】このようにして加熱された繊維基材は、第
２のバスに送られさらに含浸され、スクイズロール６に
て余分な樹脂ワニスが除去される。その後、乾燥機等に
送られ、樹脂ワニスを乾燥させることによりプリプレグ
が作製される。

【００２５】本発明に使用される繊維基材としては、ガ
ラス、アスベスト等の無機繊維、ポリエステル、ポリア
ミド等の有機合成繊維からなる織布、木綿等の天然繊維
からなる織布あるいは不織布、クラフト紙、アスベスト
紙等の紙、あるいはこれらの複数の繊維を混合したもの
が例示される。この中でも特にガラスクロスへの適用が
効果的である。

【００２６】含浸に使用される樹脂ワニスとしては、例
えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポ
リアミド樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和エステル樹脂、
ビニルエステル樹脂、フッ素樹脂、ポリブタジエン樹
脂、ポリスルホン樹脂、熱硬化型ポリフェニレンオキサ
イド樹脂及びこれらの樹脂の変性物が挙げられ、単独
で、あるいは複数種を合わせて使用される。ここで、最
初の含浸に使用される樹脂ワニスとそれ以降に使用され
る樹脂ワニスは、同一種類のものでも、異種のものでも
よいことは言うまでもない。

【００２７】上記の樹脂は必要に応じて、硬化剤や硬化
促進剤又は重合開始剤あるいはその他の各種添加剤を含
んでいてもよく、水、メタノール、エタノール、アセト
ン、シクロヘキサノン、スチレン等の溶剤により適度な
粘度に希釈されて、ワニスに使用される。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施の形態について実施例を
参照して説明する。 （実施例１、比較例１） 実施例１ 装置として図１に示すような第１のバス及び第２のバス
からなる装置を用いた。第１のバスには、固形分量６５
％、２５度での粘度が０．０５ＰａＳに調整されたエポ
キシ樹脂ワニスが収容されている。第１のバスにはキス
ロール及び複数のディップロールがセットされ、厚さ
０．１８ｍｍ、幅１２５０ｍｍのガラスクロス（旭シュ
ーベル製ＡＳ−７６２８）をこのキスロールついで複数
のディップロール及びタイミングロールに通過させて樹
脂ワニスを浸漬させた。

【００２９】この樹脂ワニスが含浸された繊維基材を第
１のバスと第２のバスの間に設置された加熱装置に通過
させ、繊維基材を加熱した。

【００３０】次いで、２５度での粘度が０．２ＰａＳで
あり、第１の樹脂ワニスより高粘度な第２のエポキシ樹
脂ワニスが収容された第２のバスに浸漬した後、スクイ
ズロールを通過させ過剰の樹脂ワニスを除去した。

【００３１】次に、このエポキシ樹脂が含浸されたガラ
スクロスを１６５度の含浸塗布乾燥機で乾燥させて、半
硬化状態のプリプレグを得た。得られたプリプレグを４
枚重ね合わせて上下に厚さ１８μｍ電解銅箔を重ねてス
テンレス製鏡面板の間に入れ、圧力２４５ｋＰａ、温度
１７５度で７５分間加熱して厚さ０．８ｍｍの銅張積層
板を得た。

【００３２】比較例１ 実施例１の製造装置において、ガラスクロスの加熱を行
わないで、第２のバスに通過させ樹脂ワニスを含浸さ
せ、スクイズロールで過剰の樹脂ワニスを除去した。そ
の後、実施例１と同様に乾燥等を行い、プリプレグ及び
銅張積層板を得た。

【００３３】次に、実施例１及び比較例１のプリプレグ
について重量分布の測定及び外観の測定を、また積層板
についてはカスレ、ボイド、はんだ耐熱性を測定した。

【００３４】なお、重量分布は塗布されたプリプレグ１
００枚から１０枚を抜き出し、縦０．２ｍ、横０．１５
ｍのサンプル４枚の合計重量を測定した。カスレは銅箔
を全面エッチングした１ｍ×１．２ｍの基板の４隅のカ
スレの最長長さを測定した。ボイドは銅箔を全面エッチ
ングした１ｍ×１．２ｍの基板１０枚のボイド数を数え
た。はんだ耐熱性は銅箔付の２５ｍｍ×２５ｍｍのサン
プル１０枚を２６０度のはんだ槽に浮かべたときにふく
れが生じるまでの時間を測定した。表１にその結果を示
す。

【表１】

【００３５】表１に示されるように、第１のバスを通過
させた後に所定の加熱を行って作製された実施例１のプ
リプレグでは、重量分布が狭い範囲となり、その外観も
透明なものとなった。また、実施例１の銅張積層板では
カスレ、ボイドが少なく、耐熱性においても優れたもの
であることが認められた。

【００３６】

【発明の効果】本発明では、少なくとも１回の含浸が行
われた繊維基材にさらに樹脂ワニスを含浸させる際、前
記繊維基材を加熱してから樹脂ワニスの含浸を行うこと
により、繊維基材への樹脂ワニスの含浸を良好に行うこ
とが可能となる。

【００３７】また、繊維基材を加熱してから樹脂ワニス
の含浸を行うことにより、次に含浸させる樹脂ワニスの
濃度変化を抑制し、プリプレグへの樹脂の付着量を均一
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリプレグの製造装置の概略を示した
断面図

【符号の説明】

１……第１のバス ２……第２のバス ３……キスロール ４……ディップロール ５……タイミングロール ６……スクイズロール ７……加熱装置 ８……繊維基材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｂ２９Ｃ 67/14 Ｌ Ｆターム(参考） 4F072 AA07 AA08 AB03 AB05 AB06 AB08 AB09 AB28 AB29 AB31 AD04 AD07 AD08 AD13 AD21 AD23 AD38 AD42 AD44 AD45 AD46 AG03 AH02 AH22 AJ02 AJ14 AJ15 AL12 AL13 4F205 AA39 AD16 AG03 AH36 HA08 HA14 HA25 HA33 HA35 HA45 HC05 HC16 HF05 HM03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維基材に樹脂ワニスを複数回含浸させ
   てプリプレグを製造するにあたり、 少なくとも１回の含浸が行われた繊維基材に樹脂ワニス
   を含浸させる際、前記繊維基材を加熱してから樹脂ワニ
   スの含浸を行うことを特徴とするプリプレグの製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記加熱は少なくともスクイズロールを
   通過させる前に行われる含浸の前に行うことを特徴とす
   る請求項１記載のプリプレグの製造方法。
3. 【請求項３】 前記加熱は繊維基材に含浸された樹脂ワ
   ニスの粘度が、含浸させようとする樹脂ワニスの粘度に
   近くなるように行うことを特徴とする請求項１又は２記
   載のプリプレグの製造方法。
4. 【請求項４】 繊維基材に樹脂ワニスを含浸させるため
   の含浸手段を複数有するプリプレグの製造装置におい
   て、 前記複数の含浸手段のうち、２番目以降のいずれかの含
   浸手段の前に少なくとも１つ前記繊維基材を加熱する手
   段を具備することを特徴とするプリプレグの製造装置。
5. 【請求項５】 前記加熱手段は、最後に配置される含浸
   手段の前に配置されることを特徴とする請求項４記載の
   プリプレグの製造装置。
6. 【請求項６】 前記加熱手段は、前記繊維基材の両面を
   加熱するものであることを特徴とする請求項４又は５記
   載のプリプレグの製造装置。
7. 【請求項７】 前記加熱手段は、熱風を用いるものであ
   ることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項記載
   のプリプレグの製造装置。
8. 【請求項８】 前記加熱手段は、赤外線又は遠赤外線を
   用いるものであることを特徴とする請求項４乃至６のい
   ずれか１項記載のプリプレグの製造装置。