JP2004149578A - Method for producing prepreg and apparatus for impregnating resin - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリプレグの製造方法及びこのプリプレグの製造方法を実施するにあたって用いられる樹脂含浸装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ガラス繊維基材や有機繊維基材等の基材に対して樹脂ワニスを含浸し、加熱乾燥することによりBステージ状態としたプリプレグは、配線板の絶縁層形成をはじめ、広い用途に利用されている。
【0003】
このようなプリプレグを作製するにあたっては、上記のように基材に樹脂ワニスを含浸させる工程を経る必要があり、従来主流となっていたのは、まず表面に樹脂ワニスが供給された押込用ロール(キスロール)を基材と接触させて樹脂ワニスをプレ含浸させ、次いでこの基材を樹脂ワニス浴に浸漬(ディッピング)させて更に樹脂ワニスを含浸させる手法であった。そしてこのように樹脂ワニスを含浸させた基材(樹脂含浸基材)を加熱乾燥して樹脂を半硬化状態(Bステージ状態)とすることによりプリプレグが得られていた。
【0004】
しかしながら、このような手法では樹脂ワニスのプレ含浸時に基材内部に樹脂ワニスが十分に含浸されず、このため樹脂含浸基材中には気泡が残存し、この樹脂含浸基材から得られるプリプレグ中にボイドが発生してしまうおそれがあった。
【0005】
そこで、このようなプリプレグ中のボイド発生を防止するために種々の手法が提案されており、例えば特許文献1では樹脂ワニスのプレ含浸時に基材の片面と樹脂ワニスとを接触させると共に毛細管浸透を利用して樹脂ワニスを基材に浸透させる片面接触工法が提案されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平9−248823号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような片面接触工法では基材に対して樹脂ワニスを効率良く含浸させることは困難であり、樹脂含浸基材中に気泡が残存しないようにするためには60〜120秒ほどの処理時間が必要となって、製造効率が低くなってしまうものであった。
【0008】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、未含浸部分やボイドの発生を抑制すると共に製造効率を向上させることができるプリプレグの製造方法及びこのプリプレグの製造方法において用いられる樹脂含浸装置を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係るプリプレグの製造方法は、基材1に樹脂ワニス2を含浸させ、この樹脂ワニス2を加熱乾燥してBステージ状態とするプリプレグの製造方法において、基材1に樹脂ワニス2を含浸させる工程が、基材1の一面側から樹脂ワニス2を浸透させて含浸させる接触含浸工程と、接触含浸工程を経た後の基材1に対し、接触含浸工程の場合と同一の一面側から樹脂ワニス2を基材1に押し込むことにより樹脂ワニス2を含浸させる押込含浸工程とを含むことを特徴とするものである。
【0010】
また請求項2の発明は、請求項1において、基材1に含浸させる前の樹脂ワニス2を予め脱泡させておくことを特徴とするものである。
【0011】
また請求項3の発明は、請求項1又は2において、押込含浸工程において、基材1に対する押し込み用に調製された樹脂ワニス2を基材1に含浸させることを特徴とするものである。
【0012】
また請求項4の発明は、請求項3において、押込含浸工程において、接触含浸工程よりも高粘度の樹脂ワニス2を基材1に含浸させることを特徴とするものである。
【0013】
また請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれかにおいて、押込含浸工程において、基材1に対する樹脂ワニス2の含浸を複数回に分けて行うことを特徴とするものである。
【0014】
また請求項6の発明は、請求項5において、押込含浸工程において基材1に含浸させる樹脂ワニス2の粘度を段階的に増大させることを特徴とするものである。
【0015】
また請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれかにおいて、押込含浸工程において、樹脂ワニス2に対して基材1に向けて圧力をかけることにより樹脂ワニス2を基材1に押し込むことを特徴とするものである。
【0016】
また請求項8の発明は、請求項7において、押込含浸工程において、樹脂ワニス2を基材1に向けて噴射することにより樹脂ワニス2に対して基材1に向けて圧力をかけ、樹脂ワニス2を基材1に押し込むことを特徴とするものである。
【0017】
また請求項9の発明は、請求項7において、押込含浸工程において、樹脂ワニス2を押込用ロール3に供給すると共にこの押込用ロール3を基材1の一面と接触させることにより樹脂ワニス2に対して基材1に向けて圧力をかけ、樹脂ワニス2を基材1に押し込むことを特徴とするものである。
【0018】
また請求項10の発明は、請求項9において、押込用ロール3の基材1との接触面が基材1の搬送方向と同方向に移動すると共にこの押込用ロール3の接触面の周方向速度が基材1の搬送速度の1〜1.5倍となるように押込用ロール3を回転させることを特徴とするものである。
【0019】
また請求項11の発明は、請求項9又は10において、押込用ロール3の基材1との接触面が、中心角180°以下の円弧状であることを特徴とするものである。
【0020】
また請求項12の発明は、請求項1乃至11のいずれかの構成に加えて、押込含浸工程を経た後の基材1の他面側から余剰の樹脂ワニス2を除去するワニス除去工程を含むことを特徴とするものである。
【0021】
また請求項13の発明は、請求項12において、ワニス除去工程において、除去用ロール13を基材1の他面と接触させると共に基材1と除去用ロール13との接触面が基材1の搬送方向とは逆方向に移動するように除去用ロール13を回転させることにより基材1から余剰の樹脂ワニス2を除去することを特徴とするものである。
【0022】
また請求項14の発明は、請求項12において、ワニス除去工程において、基材1の他面側においてスキージ4により余剰の樹脂ワニス2を掻き取ることを特徴とするものである。
【0023】
また請求項15の発明は、請求項12において、ワニス除去工程において、基材1の他面側から余剰の樹脂ワニス2を吸引除去することを特徴とするものである。
【0024】
請求項16に係る樹脂含浸装置は、基材1に樹脂ワニス2を含浸させる樹脂含浸装置において、基材1の一面側から樹脂ワニス2を浸透させて含浸させる接触含浸手段と、接触含浸手段にて樹脂ワニス2が含浸された基材1に対し、接触含浸手段の場合と同一の一面側から樹脂ワニス2を基材1に押し込むことにより樹脂ワニス2を含浸させる押込含浸手段とを具備することを特徴とするものである。
【0025】
また請求項17の発明は、請求項16において、押込含浸手段を複数段設けることにより複数回に分けて樹脂ワニス2を基材1に押し込むようにして成ることを特徴とするものである。
【0026】
また請求項18の発明は、請求項16又は17において、押込含浸手段が、基材1の一面と接触する押込用ロール3を有することを特徴とするものである。
【0027】
また請求項19の発明は、請求項18において、押込用ロール3をその中心軸を中心に回転可能に形成すると共に、押込用ロール3の外面における、基材1との接触面に対して押込用ロール3の回転時の接触面の移動方向とは反対側の表面に向けて樹脂ワニス2を供給するワニス供給手段を設けて成ることを特徴とするものである。
【0028】
また請求項20の発明は、請求項18又は19において、押込用ロール3をその中心軸を中心に回転駆動可能に形成すると共にその回転速度を調整可能に形成して成ることを特徴とするものである。
【0029】
また請求項21の発明は、請求項16又は17において、押込含浸手段が、基材1の一面に向けて樹脂ワニス2を噴射する噴射手段を有することを特徴とするものである。
【0030】
また請求項22の発明は、請求項16乃至21のいずれかにおいて、押込含浸手段により樹脂ワニス2が含浸された後の基材1の他面側から余剰の樹脂ワニス2を除去するワニス除去手段を具備することを特徴とするものである。
【0031】
また請求項23の発明は、請求項22において、ワニス除去手段が、基材1の他面側において余剰の樹脂ワニス2を掻き取るスキージ4を有することを特徴とするものである。
【0032】
また請求項24の発明は、請求項22において、ワニス除去手段が、基材1の他面側において余剰の樹脂ワニス2を吸引除去する吸引手段を有することを特徴とするものである。
【0033】
また請求項25の発明は、請求項22において、ワニス除去手段が、基材1の他面と接触すると共に基材1とその接触面が基材1の搬送方向とは逆方向に移動するように回転する除去用ロール13を有することを特徴とするものである。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【0035】
図1は、樹脂含浸装置の一例を示す。
【0036】
基材1はガラス繊維や各種有機繊維等の織布又は不織布を用いることができ、一般的にプリプレグ形成用の基材1として用いられるものが適用できる。
【0037】
樹脂ワニス2としては、プリプレグの作製に用いることができる適宜のものが使用でき、例えばエポキシ樹脂組成物をメチルエチルケトン、トルエン等の溶剤に分散・溶解させたエポキシ樹脂ワニスを用いることができる。
【0038】
基材1としては、長尺なものが用いられ、この基材1が長手方向に沿って連続的に搬送されながら、樹脂ワニス2の含浸がなされる。
【0039】
基材1の搬送経路には、接触含浸手段と押込含浸手段とが設けられる。
【0040】
接触含浸手段は基材1の一面側のみから樹脂ワニス2を浸透させて含浸させる機能を有し、例えば図示のように容器5内に樹脂ワニス2を液面が一定となるように満たすと共にこの樹脂ワニス2の液面に基材1の一面が接触しながら搬送されるようにした片面含浸装置を設けることができる。また、所定の角度で傾斜させたプレートパンの上面に樹脂ワニス2を所定の流量で流下させながら、この流下するワニスの液面に基材1の一面を接触させ、この状態で基材1を樹脂ワニス2の液面に沿った斜め方向に搬送するようにしても良い。
【0041】
このような接触含浸手段では、樹脂ワニス2は基材1の一面側から毛細管浸透により基材1に浸透して、基材1に樹脂ワニス2が含浸される(接触含浸工程)。
【0042】
押込含浸手段は、基材1の搬送経路上において接触含浸手段よりも下流側に配設される。この押込含浸手段は、接触含浸手段によって樹脂ワニス2が含浸された基材1に対し、接触含浸手段の場合と同一の一面側から樹脂ワニス2を基材1に押し込むことにより基材1に樹脂ワニス2を含浸させる機能を有する。この押込含浸手段により、上記接触含浸工程を経た後の基材1に対し、接触含浸工程の場合と同一の一面側から樹脂ワニス2を基材1に押し込んで、樹脂ワニス2を含浸させる(押込含浸工程)。このとき樹脂ワニス2に対して基材1に向けての押圧力をかけることにより、樹脂ワニス2を基材1に強制的に押し込んで含浸させるようにすることが好ましい。
【0043】
押込含浸手段は、例えば図示のような押込用ロール3にて構成することができる。この押込用ロール3はその中心軸が基材1の搬送方向と直交する方向に配置されると共にその外周面に基材1の一面が接触するようになっている。上記押込用ロール3は、その中心軸を中心にして回転可能に形成されており、好ましくはこの中心軸を中心にして回転駆動自在に形成する。このとき押込用ロール3を基材1との接触面が基材1の搬送方向と同方向に移動するように回転駆動自在に形成すると共に、この回転速度を変更自在に形成して押込用ロール3の接触面の周方向速度を基材1の搬送速度の1〜1.5倍の範囲で調整できるようにすることが好ましい。
【0044】
またこの押込用ロール3を有する押込含浸手段では、押込用ロール3の外周面に樹脂ワニス2を供給するワニス供給手段が設けられる。このワニス供給手段は、好ましくは周方向移動する押込用ロール3の外周面の、基材1と接触する直前の部位に樹脂ワニス2を供給するように形成するものであり、例えば図示のように、押込用ロール3と基材1との接触面よりも基材1の搬送方向の上流側から、基材1の一面と押込用ロール3の外周面との間の隙間に向けて開口する供給ノズル12を設け、この供給ノズル12から基材1の一面と押込用ロール3の外周面との間の隙間に向けて樹脂ワニス2を流出させることにより押込用ロール3の外周面に樹脂ワニス2を供給するものである。
【0045】
また基材1はこの押込用ロール3から押圧力がかけられた状態で搬送されるようにする。例えば両端から適宜の張力がかけられた状態で基材1を搬送すると共に、基材1を押込用ロール3に対して巻き込ませることにより基材1と押込用ロール3とを面接触させるようにする。
【0046】
このようにすれば、上記のような供給ノズル12から構成されるもの等のワニス供給手段から押込用ロール3の外周面に供給された樹脂ワニス2は、基材1と押込用ロール3との接触面において押込用ロール3から基材1に向けて押圧力がかけられて、基材1に向けて強制的に押し込まれる。
【0047】
このとき、基材1に向けての押圧力を効率良く発生させる為に押込用ロール3に対する基材1の巻き込み角度が好ましくは180°以下、特に5〜180°となるように、すなわち押込用ロール3の基材1との接触面が中心角5〜180°の円弧状となるように、押込用ロール3に基材1を巻き込ませることが好ましい。
【0048】
また押込用ロール3にて十分な押圧力をかけて樹脂ワニス2を基材1に十分に押し込むためには、基材1に対して245〜294N/mの張力をかけた状態で押込用ロール3と接触させることが好ましい。
【0049】
このような押込用ロール3は一つのみ設けても良いが、押込用ロール3を複数個設けると共に各押込用ロール3ごとにワニス供給手段を設け、基材1が各押込用ロール3と順次接触しながら搬送されるようにして、押込含浸手段を複数段に形成することもできる。
【0050】
また、押込含浸手段としては、上記のような押込用ロール3を有するものには限られず、基材1に対してワニスを押し込むことができるものであれば良い。例えば図4に示すように、噴射ノズル16を基材1の一面側に向けて開口させて設け、この噴射ノズル16から樹脂ワニス2を適宜の噴射圧力で噴射させるようにすることができる。このようにすると、噴射ノズル16から基材1の一面に向けて噴射される樹脂ワニス2は、基材1の一面に到達した際に基材1に向けて押圧力がかけられているのと同等の状態となり、基材1に向けて強制的に押し込まれる。このときの樹脂ワニス2の噴射圧力は適宜設定されるが、例えば100〜200kPaの範囲とすることが好ましい。
【0051】
このような噴射ノズル16は一つのみ設けても良いが、噴射ノズル16を複数個設け、基材1が各噴射ノズル16から順次樹脂ワニス2の噴射を受けながら搬送されるようにして、押込含浸手段を複数段に形成することもできる。図示の例では噴射ノズル16を基材1の搬送方向に沿って三箇所にもうけ、押込含浸手段を三段に形成している。
【0052】
また、基材1の搬送経路の、押込含浸手段よりも下流側には、基材1の他面側から余剰の樹脂ワニス2を除去する機能を有するワニス除去手段を設けることが好ましい。このワニス除去手段は、押込含浸工程を経た後の基材1の他面側から余剰の樹脂ワニス2を気泡と共に除去するものである(ワニス除去工程)。
【0053】
ワニス除去手段としては、適宜のものが設けられるが、例えば図1及び図5(a)に示すように、搬送経路を搬送される基材1の他面側にスキージ4を、その先端が基材1の他面と接触するように配設し、基材1が搬送される際にこのスキージ4によって基材1の他面側から余剰の樹脂ワニス2を掻き取ると共にこの他面を平滑化することができる。
【0054】
また、図5(b)に示す例では、ワニス除去手段として除去用ロール13が配設されている。この除去用ロール13は基材1の他面側に配設されると共に除去用ロール13の外周面が基材1の他面と接触するように設けられる。またこの除去用ロール13は、基材1と除去用ロール13との接触面が基材1の搬送方向とは逆方向に移動するように、中心軸を中心に回転駆動可能に形成される。このような除去用ロール13では、基材1を搬送させながら回転駆動させると、基材1の他面側から余剰の樹脂ワニス2が除去用ロール13に転写されて除去されると共にこの他面を平滑化することができる。またこのとき除去用ロール13の表面にスキージ14の先端を接触させて配置すると、除去用ロール13に転写された余剰の樹脂ワニス2をスキージ14にて除去することができ、除去用ロール13の外周面に樹脂ワニス2が堆積することがなくなって、長時間安定して基材1からの余剰の樹脂ワニス2を除去することができる。
【0055】
また、ワニス除去手段として、基材1の他面側において余剰の樹脂ワニス2を吸引除去する機能を有する吸引手段を配設することもできる。例えば図5(c)に示すように基材1の他面側に吸引ノズル15を、基材1の他面に向けて吸引口15aが開口するように配設すると共に吸引ノズル15に真空ポンプ等の適宜の減圧手段を接続し、この吸引ノズル15内を減圧させて吸引口15aから余剰の樹脂ワニス2を吸引除去できるようにすることができる。このような吸引手段では、基材1を搬送させながら基材1の他面側から余剰の樹脂ワニス2を吸引除去することができる。
【0056】
ここで図示の例では吸引ノズル15の吸引口15aは、この吸引口15aの基材1の搬送方向側の開口縁が基材1の表面に摺接すると共に基材1の搬送方向とは反対側の開口縁が基材1の表面から離間するように基材1に対して斜めに開口しており、これにより、吸引口15aの基材1の搬送方向側の開口縁にて樹脂ワニス2を掻き取るようにすると共に樹脂ワニス2が送られてくる側に向けて開口した吸引口15aから樹脂ワニス2を効率よく吸引することができ、高効率で樹脂ワニス2を吸引除去すると共に表面の平滑化も達成することができる。
【0057】
また、基材1の搬送経路の、押込含浸手段よりも下流側(ワニス除去手段を設ける場合は更にワニス除去手段の下流側)には、浸漬により基材1の表層に樹脂ワニス2を塗布させる浸漬塗布手段を配設しても良い。例えば図示のように容器8内に樹脂ワニス2を保持させ、この容器8内の樹脂ワニス2中を基材1が通過するように形成する。
【0058】
容器8内には樹脂ワニス2の液面よりも下方にガイドロール7が設けられ、容器8内に導入された基材1がこのガイドロール7によって掛け支えられて、上方に引き出されるようになっている。また、一対のスクイズロール9がその下部が容器8内に樹脂ワニス2に浸漬されるように配設されており、上方に引き出された基材1はこのスクイズロール9間を通過して余分な樹脂ワニス2が絞られて樹脂含浸量が調整されるようになっている。これにより、押込含浸工程を経た基材1、或いは更にワニス除去工程を経た基材1は、更に樹脂ワニス2中に浸漬されることにより樹脂ワニス2が塗布され、十分な樹脂含浸量を確保することができる(浸漬塗布工程)。
【0059】
以上のようにして樹脂ワニス2が含浸された基材1は、図示はしていないが加熱乾燥炉に搬送され、加熱乾燥されてBステージ状態となり、プリプレグが得られる。
【0060】
尚、上記の樹脂含浸装置には、基材1の搬送方向をガイドするために図示のように適宜ガイドロール6を配設してこれに基材1を掛け支えるようにすることができる。
【0061】
上記のような構成を有する装置により基材1に樹脂ワニス2を含浸させると、まず接触含浸工程では、図2(a)に示すように、基材1の一面側のみから樹脂ワニス2が毛細管浸透のみにより基材1中に浸透し、基材1中の空気の大部分は樹脂ワニス2に押し出されて基材1の他面側から抜け出る。但し、基材1中の樹脂ワニス2の浸透速度は均一となるとは限らず、このため樹脂ワニス2の浸透速度が遅い部位における空気11が、浸透速度が速い部位を浸透する樹脂ワニス2によって蓋されてしまい、基材1の繊維1aの内部に未含浸部分が形成された状態となる。
【0062】
次に、押込含浸工程では、図2(b)に示すように、接触含浸工程において樹脂ワニス2と接触した面と同一の一面側から、樹脂ワニス2が基材1に向けて押し込まれるため、基材1内部の未含浸部分の空気11が低圧側、すなわち基材1の他面側への移動し、基材1の他面側表層に押し出される。このため、基材1中における未含浸部分が低減される。
【0063】
特に押込含浸工程において、押込含浸手段を複数段に設けて、基材1に対して樹脂ワニス2を複数回に分けて繰り返し押し出すようにすると、図3(a)に示す用に、基材1中の未含浸部分から空気11が基材1の他面側に向けて繰り返し押し出され、未含浸部分の発生が更に抑制されて、成形不良の発生を更に抑制することができる。
【0064】
次に、ワニス除去工程では、図3(b)に示すように、押込含浸工程により基材1の他面側に向けて押し出された樹脂ワニス2が、ワニス除去手段により除去される。すなわち、押込含浸工程では基材1中の樹脂ワニス2が基材1の他面側に押し出され、余剰の樹脂ワニス2が基材1の他面側に付着した状態となるおそれがあるが、このような余剰な樹脂ワニス2をワニス除去工程で除去することができる。またこの余剰な樹脂ワニス2中には、基材1から押し出された空気11からなる気泡が内包されている場合があり、このため余剰な樹脂ワニス2を除去することにより併せて気泡も除去し、基材1の表層側における気泡の残留を更に確実に抑制することができる。尚、図示のものは、ワニス除去手段してスキージ4を用いたものを示している。
【0065】
次に、浸漬塗布工程では、樹脂ワニス2は主として基材1の表層部分に付着する。特に上記のような接触含浸や押込含浸だけでは所望の樹脂量のプリプレグを得ることが困難な場合には、浸漬塗布工程により基材1の表層側に樹脂ワニス2を塗布して、十分な樹脂量を確保することができる。また上記のように基材1を樹脂ワニス2に浸漬させた後にスクイズロール9を通過させるようにすれば、基材1に浸漬により過剰の樹脂ワニス2を付着させると共にスクイズロール9で余剰の樹脂ワニス2を絞り、樹脂量の調整が容易なものとなる。
【0066】
また上記のようにして基材1に樹脂ワニス2を含浸させるにあたっては、接触含浸工程、押込含浸工程、浸漬塗布工程の各工程において同一の組成の樹脂ワニス2を含浸させることができるが、押込含浸工程において、基材1に対する押し込み用に調製された樹脂ワニス2を基材1に含浸させるようにすることも好ましい。すなわち、接触含浸工程と押込含浸工程とでは、基材1に対して樹脂ワニス2を含浸させる手法が異なるため、各工程において基材1に樹脂ワニス2を容易に含浸させることができるように、各工程ごとに調製された樹脂ワニス2を用いるものである。
【0067】
例えば押込含浸工程においては、接触含浸工程において使用される樹脂ワニス2よりも粘度の高い樹脂ワニス2を基材1に含浸させることが好ましい。すなわち、接触含浸工程では基材1の一面側からの毛細管浸透のみにより樹脂ワニス2が含浸されるため、より低粘度の樹脂ワニス2を含浸させるようにして基材1への浸透速度を向上し、処理効率の向上を図ることができる。一方、押込含浸工程では樹脂ワニス2が基材1に押し込まれることから、接触含浸工程ほど低粘度である必要がなく、且つ樹脂ワニス2が含浸された基材1において樹脂ワニス2に基材1の一面側から他面側に向けての押込力がかかりやすくなるように、より高粘度の樹脂ワニス2を含浸させるようにするものである。
【0068】
ここで、基材1に対する樹脂含浸のための全行程において用いられる樹脂ワニス2は、50〜200cPの範囲とすることが好ましく、各工程で粘度を調整する場合には、この範囲で粘度調整を行うことが好ましいが、接触含浸工程における樹脂ワニス2の粘度は50〜100cPの範囲とすることが好ましく、また押込含浸工程における樹脂ワニス2の粘度は50〜200cPの範囲とすることが好ましい。
【0069】
また、押込含浸手段を複数段に形成して樹脂ワニス2を複数回に分けて含浸させる場合には、この押込含浸工程中においても、基材1に含浸させる樹脂ワニス2の粘度を段階的に増大させることが好ましい。すなわち、押込含浸工程中においても、まずより低粘度の樹脂ワニス2を含浸させるようにして基材1への浸透速度を向上し、処理効率の向上を図ることができるものであり、また先に基材1に含浸される樹脂ワニス2は順次基材1に含浸される樹脂ワニス2に押し込まれて流動することによって基材1b中の空気11を押し出し、これにより未含浸部分の発生が防止されるものであるから、初期段階で基材1に含浸される樹脂ワニス2ほど基材1内部における流動性を高くすることによって樹脂ワニス2が空気と共に基材の他面側に押し出されやすくなって未含浸部分の発生を更に抑制することができるものである。また後の段階で基材1に含浸される樹脂ワニス2の粘度を高くすることにより樹脂ワニス2が含浸された基材1内部において、空気11を基材1の他面側に向けて押し出す圧力をより強くかけることができ、未含浸を更に抑制することができるものである。この場合は、押込含浸工程における樹脂ワニス2の粘度を50〜200cPの範囲で段階的に増大させることが好ましい。
【0070】
以上のようにして樹脂ワニス2が含浸され、あるいは更に塗布された基材1は、樹脂ワニス2の組成に応じた適宜の条件で加熱・乾燥することにより樹脂ワニス2をBステージ化し、これによりプリプレグを得ることができる。
【0071】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって詳述する。
【0072】
(評価試験1)
樹脂ワニス2としては、ブロム化ビスAノボラック型エポキシ樹脂(ダウ・ケミカル製「DER514 EK80」)67.3重量%、ノボラック型エポキシ樹脂(東都化成社製「YDCN220 EK75」)10.3重量%、ジシアンジアミド(日本カーバイド工業製「DICY」)3.9重量%、ジメチルホルムアミド18.5重量%、2−メチル−4−メチルイミダゾール0.03重量%を配合して得られる、FR−4タイプの積層板形成用のものを用いた。
【0073】
この樹脂ワニス2は、接触含浸工程及び押込含浸工程にて使用するものは、メチルエチルケトンで希釈することにより粘度50cPに調整し、また浸漬塗布工程で使用するものは希釈せずに原液粘度(200cP)のままで使用した。またこれらの樹脂ワニス2は、予め130〜330kPaの範囲の減圧雰囲気下で脱泡処理を施しておいた。
【0074】
また基材1としては、長尺のガラスクロス(日東紡績株式会社製、品番「7628H258」)を用いた。
【0075】
そしてこのガラスクロスをその長手方向に沿って、245〜294N/m(25〜30kg/m)の張力をかけながら搬送しつつ、上記の樹脂ワニス2を含浸させた後、加熱乾燥してプリプレグを形成した。
【0076】
このとき樹脂ワニス2の含浸は、図1に示す装置を用いて行った。このとき接触含浸手段としては基材1の長手方向に沿った長さが300mmの容器5中に樹脂ワニス2を保持させたものを用い、押込用ロール3としては直径75mmのものを用いた。また各押込用ロール3に対する基材1の巻き込み角度は50°となるようにした。
【0077】
そして基材1を搬送速度、接触含浸手段における樹脂含浸の有無、樹脂ワニス2が供給される押込用ロール3の数を変更して、基材1に対する樹脂ワニス2の浸漬・塗布を行った後、160℃で4.5分間加熱乾燥してプリプレグを作製した。
【0078】
このようにして得られた各プリプレグについて、基材1の繊維1aに沿って形成される未含浸部分のうち、基材1の縦糸と横糸との交点部分19に残存する基材1内の未含浸部分17の長さ及び数に基づいて未含浸部分17の総量を導出し(図6参照)、各搬送速度につき、接触含浸工程と押込含浸工程による樹脂ワニス2の含浸を行わずに浸漬塗布工程における樹脂ワニス2の塗布のみを行ったものの未含浸部分17の総量を100%として、これを基準に未含浸量を評価した。この結果を表1に示す。
【0079】
【表1】
【0080】
この結果から明らかなように、接触含浸工程による樹脂ワニス2の含浸と押込含浸工程による樹脂ワニス2の含浸とを順次行うことにより、基材1に対する樹脂ワニス2の未含浸を抑制することができ、更に押込工程において樹脂ワニス2の含浸を多段階で行うほど、更に基材1に対する樹脂ワニス2の未含浸を抑制することができる。また接触含浸工程を経ていない場合には押込含浸工程による樹脂ワニス2の含浸を行ったとしても基材1に対する樹脂ワニス2の未含浸を十分に抑制することはできず、接触含浸工程による樹脂ワニス2の含浸と押込含浸工程による樹脂ワニス2の含浸とを順次行うことにより、効果的に基材1に対する樹脂ワニス2の未含浸を抑制することができることが確認できた。
【0081】
(評価試験2)
図1に示す装置において、ワニス除去手段であるスキージ4を用いないようにし、あるいはスキージ4を除去用ロール13と吸引ノズル15とに変更し、それぞれの場合において、基材1の搬送速度を変更し、上記と同様にしてプリプレグを作製した。
【0082】
そして、得られたプリプレグ中のボイド18の個数と直径とに基づいて(図6参照)ボイド発生量を導出し、各搬送速度においてワニス除去手段を用いないものを100%として、これを基準にボイド発生量を評価した。
【0083】
ここで除去用ロール13を用いる場合には、基材1と除去用ロール13との接触面が基材1の搬送方向とは逆方向に、且つ基材1の搬送速度と同一方向で移動するように除去用ロール13を回転駆動させた。
【0084】
また吸引ノズル15を用いる場合には、吸引ノズル15から樹脂ワニス2を330kPaの吸引圧力で吸引除去するようにした。
【0085】
この結果を表2に示す。
【0086】
【表2】
【0087】
この結果から明らかなように、ワニス除去手段により基材1から余剰の樹脂ワニス2を除去した結果、プリプレグ中のボイドの発生を抑制することができるものである。
【0088】
(評価試験3)
図1に示す装置において、押込含浸手段を、図1に示すような三段の押込用ロール3と、図4に示すような三段の噴射ノズル16とに変更し、また噴射ノズル16を用いる場合には樹脂ワニス2の噴射圧力を98kPa(1kg/cm2)と196kPa(2kg/cm2)とに変更した。また樹脂ワニス2の粘度は、接触含浸手段におけるものと押込含浸手段におけるものを全て50cPとした場合と、接触含浸手段における粘度を50cPとすると共に三段の押込含浸手段につき一段目から順に50cP、100cP、150cPとした場合とに変更した。この樹脂ワニス2の粘度は希釈用のメチルエチルケトンの使用量を変更することにより調整した。また各樹脂ワニス2は上記と同様にして予め脱泡処理を施しておいた。
【0089】
このような条件で、基材1の搬送速度を1.8m/minとし、上記と同様にしてプリプレグを作製した。
【0090】
このようにして得られた各プリプレグについて、基材1の繊維1aの方向に沿って形成される未含浸部分17のうち、基材1の縦糸と横糸との交点部分19に残存する基材1内の未含浸部分の長さ及び数に基づいて未含浸部分17の総量を導出し(図6参照)、接触含浸工程と押込含浸工程による樹脂ワニス2の含浸を行わずに浸漬塗布工程における樹脂ワニス2の塗布のみを行ったものの未含浸部分の総量を100%として、これを基準に未含浸量を評価した。この結果を表3に示す。
【0091】
【表3】
【0092】
この結果から明らかなように、複数段の押込含浸手段につき、各段での樹脂ワニス2の粘度を順次増大させた方が、未含浸の発生が低減された。
【0093】
【発明の効果】
上記のように請求項1に係るプリプレグの製造方法は、基材に樹脂ワニスを含浸させ、この樹脂ワニスを加熱乾燥してBステージ状態とするプリプレグの製造方法において、基材に樹脂ワニスを含浸させる工程が、基材の一面側から樹脂ワニスを浸透させて含浸させる接触含浸工程と、接触含浸工程を経た後の基材に対し、接触含浸工程の場合と同一の一面側から樹脂ワニスを基材に押し込むことにより樹脂ワニスを含浸させる押込含浸工程とを含むため、接触含浸工程では、基材の一面側のみから樹脂ワニスが毛細管浸透により基材中に浸透して、基材中の空気の大部分は樹脂ワニスに押し出されて基材の他面側から抜け出ていき、更に押込含浸工程では、基材内部の未含浸部分の空気が低圧側、すなわち基材の他面側への移動し、基材の他面側表層に押し出されることとなり、このため、得られるプリプレグの基材中における未含浸部分の発生を抑制することができるものである。
【0094】
また請求項2の発明は、請求項1において、基材に含浸させる前の樹脂ワニスを予め脱泡させておくため、得られるプリプレグのボイドの発生を抑制することができるものである。
【0095】
また請求項3の発明は、請求項1又は2において、押込含浸工程において、基材に対する押し込み用に調製された樹脂ワニスを基材に含浸させるため、接触含浸工程と押込含浸工程という異なる手法で基材に樹脂ワニスを含浸させるにあたり、各工程ごとにその含浸の手法に応じて調製された樹脂ワニスを用いることができるものである。
【0096】
また請求項4の発明は、請求項3において、押込含浸工程において、接触含浸工程よりも高粘度の樹脂ワニスを基材に含浸させるため、接触含浸工程ではよりより低粘度の樹脂ワニスを含浸させるようにして基材への浸透速度を向上し、処理効率の向上を図ることができるものであり、また押込含浸工程ではより高粘度の樹脂ワニスを含浸させるようにして樹脂ワニスが含浸された基材において基材の一面側から他面側に向けての押込力がかかりやすくなり、樹脂ワニスがより効率良く含浸されると共に基材中の空気を基材の他面側に向けてより効率良く押し出すことができ、未含浸の発生を更に抑制することができるものである。
【0097】
また請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれかにおいて、押込含浸工程において、基材に対する樹脂ワニスの含浸を複数回に分けて行うため、押込含浸工程において、基材中の未含浸部分から空気が基材の他面側に向けて繰り返し押し出され、基材中の未含浸部分の発生が更に抑制されて、成形不良の発生を更に抑制することができるものである。
【0098】
また請求項6の発明は、請求項5において、押込含浸工程において基材に含浸させる樹脂ワニスの粘度を段階的に増大させるため、押込含浸工程においてまずより低粘度の樹脂ワニスを含浸させるようにして基材への浸透速度を向上し、処理効率の向上を図ると共に初期段階で含浸される樹脂ワニスの流動性を向上して樹脂ワニスが空気と共に基材の他面側に押し出されやすくすることができるものであり、次いでより高粘度の樹脂ワニスを含浸させるようにして樹脂ワニスが含浸された基材において基材の一面側から他面側に向けての押込力がかかりやすくなり、樹脂ワニスがより効率良く含浸されると共に基材中の空気を基材の他面側に向けてより効率良く押し出すことができ、未含浸の発生を更に抑制することができるものである。
【0099】
また請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれかにおいて、押込含浸工程において、樹脂ワニスに対して基材に向けて圧力をかけることにより樹脂ワニスを基材に押し込むため、押込含浸工程において樹脂ワニスを基材に容易に押し込むことができ、基材中の未含浸部分の発生が更に抑制されて、成形不良の発生を更に抑制することができるものである。
【0100】
また請求項8の発明は、請求項7において、押込含浸工程において、樹脂ワニスを基材に向けて噴射することにより樹脂ワニスに対して基材に向けて圧力をかけ、樹脂ワニスを基材に押し込むため、これにより押込含浸工程において樹脂ワニスを基材に容易に押し込むことができ、基材中の未含浸部分の発生が更に抑制されて、成形不良の発生を更に抑制することができるものである。
【0101】
また請求項9の発明は、請求項7において、押込含浸工程において、樹脂ワニスを押込用ロールに供給すると共にこの押込用ロールを基材の一面と接触させることにより樹脂ワニスに対して基材に向けて圧力をかけ、樹脂ワニスを基材に押し込むため、押込含浸工程において樹脂ワニスを基材に容易に押し込むことができ、基材中の未含浸部分の発生が更に抑制されて、成形不良の発生を更に抑制することができるものである。
【0102】
また請求項10の発明は、請求項9において、押込用ロールの基材との接触面が基材の搬送方向と同方向に移動すると共にこの押込用ロールの接触面の周方向速度が基材の搬送速度の1〜1.5倍となるように押込用ロールを回転させるため、樹脂ワニスの基材への押し込みを更に効率よく行うことができ、基材中の未含浸部分の発生が更に抑制されて、成形不良の発生を更に抑制することができるものである。
【0103】
また請求項11の発明は、請求項9又は10において、押込用ロールの基材との接触面が、中心角180°以下の円弧状であるため、押込用ロールと基材との間の十分な接触面積が確保されて、またこのように押込用ロールにて基材が掛け支えられた状態では、樹脂ワニスには基材と押込用ロールとの接触面において押込用ロールから基材に向けて押圧力がかけられて基材に向けて強制的に押し込まれ、樹脂ワニスの基材への押し込みを更に効率よく行うことができ、基材中の未含浸部分の発生が更に抑制されて、成形不良の発生を更に抑制することができるものである。
【0104】
また請求項12の発明は、請求項1乃至11のいずれかの構成に加えて、押込含浸工程を経た後の基材の他面側から余剰の樹脂ワニスを除去するワニス除去工程を含むため、押込工程において基材に樹脂ワニスを押し込むことにより基材の他面側に押し出された余剰の樹脂ワニスを、この余剰の樹脂ワニスと共に基材から押し出された気泡ごと除去することができ、表面を平滑化すると共にボイドの発生を抑制することができるものである。
【0105】
また請求項13の発明は、請求項12において、ワニス除去工程において、除去用ロールを基材の他面と接触させると共に基材と除去用ロールとの接触面が基材の搬送方向とは逆方向に移動するように除去用ロールを回転させることにより基材から余剰の樹脂ワニスを除去するため、基材の他面側から余剰の樹脂ワニスが除去用ロールに転写されて除去されると共にこの他面を平滑化することができるものである。
【0106】
また請求項14の発明は、請求項12において、ワニス除去工程において、基材の他面側においてスキージにより余剰の樹脂ワニスを掻き取るため、スキージによって基材の他面側から余剰の樹脂ワニスを掻き取ると共にこの他面を平滑化することができるものである。
【0107】
また請求項15の発明は、請求項12において、ワニス除去工程において、基材の他面側から余剰の樹脂ワニスを吸引除去するため、吸引除去により基材の他面側から余剰の樹脂ワニスを除去すると共にこの他面を平滑化することができるものである。
【0108】
請求項16に係る樹脂含浸装置は、基材に樹脂ワニスを含浸させる樹脂含浸装置において、基材の一面側から樹脂ワニスを浸透させて含浸させる接触含浸手段と、接触含浸手段にて樹脂ワニスが含浸された基材に対し、接触含浸手段の場合と同一の一面側から樹脂ワニスを基材に押し込むことにより樹脂ワニスを含浸させる押込含浸手段とを具備するため、基材に樹脂ワニスを含浸させるにあたって、接触含浸手段により、基材の一面側のみから樹脂ワニスを毛細管浸透により基材中に浸透させて、基材中の空気の大部分を樹脂ワニスに押し出して基材の他面側から抜け出させ、更に押込含浸手段により、基材内部の未含浸部分の空気を低圧側、すなわち基材の他面側へ移動させ、基材の他面側表層に押し出させることができ、このため、基材中における未含浸部分の発生を抑制することができ、プリプレグの作製に好適に用いることができるものである。
【0109】
また請求項17の発明は、請求項16において、押込含浸手段を複数段設けることにより複数回に分けて樹脂ワニスを基材に押し込むようにするため、押込含浸手段により樹脂ワニスを基材に押し込みにあたって、基材中の未含浸部分から空気を基材の他面側に向けて繰り返し押し出すことができ、基材中の未含浸部分の発生を更に抑制して、成形不良の発生を更に抑制することができるものである。
【0110】
また請求項18の発明は、請求項16又は17において、押込含浸手段が、基材の一面と接触する押込用ロールを有するため、樹脂ワニスを押込用ロールに供給すると共にこの押込用ロールを基材の一面と接触させることにより樹脂ワニスに対して基材に向けて圧力をかけ、樹脂ワニスを基材に押し込むことができ、押込含浸工程において樹脂ワニスを基材に容易に押し込むことができるものであって、基材中の未含浸部分の発生を更に抑制し、成形不良の発生を更に抑制することができるものである。
【0111】
また請求項19の発明は、請求項18において、押込用ロールをその中心軸を中心に回転可能に形成すると共に、押込用ロールの外面における、基材との接触面に対して押込用ロールの回転時の接触面の移動方向とは反対側の表面に向けて樹脂ワニスを供給するワニス供給手段を設けるため、この樹脂ワニスを基材と押込用ロールとの接触面に順次供給して、樹脂ワニスに対して基材に向けて圧力をかけ、樹脂ワニスを基材に押し込むことができ、押込含浸工程において樹脂ワニスを基材に容易に押し込むことができるものであって、基材中の未含浸部分の発生を更に抑制し、成形不良の発生を更に抑制することができるものである。
【0112】
また請求項20の発明は、請求項18又は19において、押込用ロールをその中心軸を中心に回転駆動可能に形成すると共にその回転速度を調整可能に形成するため、押込用ロールの基材との接触面が基材の搬送方向と同方向に移動すると共にこの押込用ロールの接触面の周方向速度が基材の搬送速度と同一又はそれより速くなるように押込用ロールを回転させて、樹脂ワニスの基材への押し込みを更に効率よく行うことができ、基材中の未含浸部分の発生が更に抑制されて、成形不良の発生を更に抑制することができるものである。
【0113】
また請求項21の発明は、請求項16又は17において、押込含浸手段が、基材の一面に向けて樹脂ワニスを噴射する噴射手段を有するため、樹脂ワニスを基材に向けて噴射することにより樹脂ワニスに対して基材に向けて圧力をかけ、樹脂ワニスを基材に押し込むことができ、これにより樹脂ワニスを基材に容易に押し込むことができ、基材中の未含浸部分の発生を更に抑制して、成形不良の発生を更に抑制することができるものである。
【0114】
また請求項22の発明は、請求項16乃至21のいずれかにおいて、押込含浸手段により樹脂ワニスが含浸された後の基材の他面側から余剰の樹脂ワニスを除去するワニス除去手段を具備するため、押込手段により基材に樹脂ワニスが押し込まれて基材の他面側に押し出された余剰の樹脂ワニスを、この余剰の樹脂ワニスと共に基材から押し出された気泡ごと除去することができ、表面を平滑化すると共にボイドの発生を抑制することができるものである。
【0115】
また請求項23の発明は、請求項22において、ワニス除去手段が、基材の他面側において余剰の樹脂ワニスを掻き取るスキージを有するため、スキージによって基材の他面側から余剰の樹脂ワニスを掻き取ると共にこの他面を平滑化することができるものである。
【0116】
また請求項24の発明は、請求項22において、ワニス除去手段が、基材の他面側において余剰の樹脂ワニスを吸引除去する吸引手段を有するため、吸引除去により基材の他面側から余剰の樹脂ワニスを除去すると共にこの他面を平滑化することができるものである。
【0117】
また請求項25の発明は、請求項22において、ワニス除去手段が、基材の他面と接触すると共に基材とその接触面が基材の搬送方向とは逆方向に移動するように回転する除去用ロールを有するため、基材の他面側から余剰の樹脂ワニスを除去用ロールに転写して除去すると共にこの他面を平滑化することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示す概略図である。
【図2】(a)(b)は基材に対して樹脂が含浸される様子を示す模式的な断面図である。
【図3】(a)(b)は基材に対して樹脂が含浸される様子を示す模式的な断面図である。
【図4】本発明の実施の形態の他例を示す一部の概略図である。
【図5】(a)乃至(c)はそれぞれ本発明の実施の形態の他例を示す一部の概略図である。
【図6】プリプレグに形成される未含浸部分及びボイドの様子を示す説明図である。
【符号の説明】
1 基材
2 樹脂ワニス
3 押込用ロール
4 スキージ
13 除去用ロール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a prepreg and a resin impregnating apparatus used in carrying out the method for producing a prepreg.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a prepreg in a B-stage state by impregnating a resin varnish into a base material such as a glass fiber base material or an organic fiber base material and drying by heating is used for a wide range of applications, including forming an insulating layer on a wiring board. Have been.
[0003]
In preparing such a prepreg, it is necessary to go through the step of impregnating the base material with the resin varnish as described above. (Kiss roll) was brought into contact with a substrate to pre-impregnate the resin varnish, and then the substrate was immersed (dipped) in a resin varnish bath to further impregnate the resin varnish. The base material impregnated with the resin varnish (resin-impregnated base material) is heated and dried to make the resin in a semi-cured state (B-stage state), thereby obtaining a prepreg.
[0004]
However, in such a method, the resin varnish is not sufficiently impregnated into the base material during the pre-impregnation of the resin varnish, so that air bubbles remain in the resin-impregnated base material, and the prepreg obtained from the resin-impregnated base material There was a risk that voids would be generated in the film.
[0005]
Therefore, various methods have been proposed to prevent the generation of voids in the prepreg. For example, in
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-9-248823
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is difficult to efficiently impregnate the base material with the resin varnish in the single-sided contact method as described above, and in order to prevent air bubbles from remaining in the resin-impregnated base material, it takes about 60 to 120 seconds. Processing time is required, and the manufacturing efficiency is reduced.
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and a method of manufacturing a prepreg capable of suppressing the generation of unimpregnated portions and voids and improving the manufacturing efficiency, and a resin impregnating apparatus used in the method of manufacturing the prepreg The purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The method for producing a prepreg according to
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the
[0011]
A third aspect of the present invention is characterized in that, in the first or second aspect, in the indentation and impregnation step, the
[0012]
A fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the third aspect, the
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, in the indentation and impregnation step, the
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the viscosity of the
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the
[0016]
According to the invention of
[0017]
According to a ninth aspect of the present invention, in the seventh aspect, in the indentation and impregnation step, the
[0018]
According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect, the contact surface of the
[0019]
An eleventh aspect of the present invention is characterized in that, in the ninth or tenth aspect, the contact surface of the
[0020]
The invention of
[0021]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the varnish removing step, the removing
[0022]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect, the
[0023]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect, in the varnish removing step, the
[0024]
The resin impregnating device according to
[0025]
The invention of
[0026]
The invention of
[0027]
According to a nineteenth aspect, in the eighteenth aspect, the
[0028]
According to a twentieth aspect of the present invention, in the eighteenth or nineteenth aspect, the pushing
[0029]
The invention of claim 21 is characterized in that, in
[0030]
The invention of claim 22 is a varnish removing means according to any one of
[0031]
According to a twenty-third aspect of the present invention, in the twenty-second aspect, the varnish removing means has a
[0032]
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the twenty-second aspect, the varnish removing means includes a suction means for sucking and removing
[0033]
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the twenty-second aspect, the varnish removing means comes into contact with the other surface of the
[0034]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0035]
FIG. 1 shows an example of a resin impregnation apparatus.
[0036]
As the
[0037]
As the
[0038]
A long substrate is used as the
[0039]
A contact impregnation unit and a press impregnation unit are provided on the transport path of the
[0040]
The contact impregnating means has a function of infiltrating and impregnating the
[0041]
In such a contact impregnation means, the
[0042]
The indentation means is disposed downstream of the contact impregnation means on the transport path of the
[0043]
The indentation impregnation means can be constituted by, for example, an
[0044]
Further, in the indentation impregnating means having the
[0045]
The
[0046]
In this way, the
[0047]
At this time, in order to efficiently generate a pressing force toward the
[0048]
In order to sufficiently push the
[0049]
Although only one such
[0050]
Further, the indentation impregnation means is not limited to the one having the
[0051]
Although only one
[0052]
Further, it is preferable to provide varnish removing means having a function of removing
[0053]
Appropriate varnish removing means is provided. For example, as shown in FIGS. 1 and 5A, a
[0054]
In the example shown in FIG. 5B, a removing
[0055]
Further, as the varnish removing means, a suction means having a function of sucking and removing
[0056]
Here, in the illustrated example, the suction port 15a of the
[0057]
In addition, the
[0058]
A guide roll 7 is provided below the liquid surface of the
[0059]
The
[0060]
The resin impregnating device described above may be appropriately provided with a guide roll 6 for guiding the
[0061]
When the
[0062]
Next, in the indentation and impregnation step, as shown in FIG. 2B, the
[0063]
In particular, in the indentation and impregnation step, if the indentation and impregnation means is provided in a plurality of stages to repeatedly extrude the
[0064]
Next, in the varnish removal step, as shown in FIG. 3B, the
[0065]
Next, in the dip coating process, the
[0066]
When the
[0067]
For example, in the indentation impregnation step, it is preferable to impregnate the
[0068]
Here, it is preferable that the
[0069]
Further, when the
[0070]
The
[0071]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
[0072]
(Evaluation test 1)
As the
[0073]
The
[0074]
As the
[0075]
Then, the glass cloth is impregnated with the
[0076]
At this time, the impregnation of the
[0077]
After immersing and applying the
[0078]
For each of the prepregs thus obtained, of the unimpregnated portions formed along the fibers 1a of the
[0079]
[Table 1]
[0080]
As is clear from the results, by sequentially performing the impregnation of the
[0081]
(Evaluation test 2)
In the apparatus shown in FIG. 1, the
[0082]
Then, based on the number and diameter of the
[0083]
Here, when the removing
[0084]
When the
[0085]
Table 2 shows the results.
[0086]
[Table 2]
[0087]
As is clear from the results, as a result of removing the
[0088]
(Evaluation test 3)
In the apparatus shown in FIG. 1, the pressing impregnation means is changed to a three-
[0089]
Under such conditions, the prepreg was produced in the same manner as above, with the transport speed of the
[0090]
For each of the prepregs thus obtained, of the
[0091]
[Table 3]
[0092]
As is clear from the results, the occurrence of non-impregnation was reduced by sequentially increasing the viscosity of the
[0093]
【The invention's effect】
As described above, in the method for producing a prepreg according to
[0094]
In the invention of
[0095]
The invention according to
[0096]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, in the indentation and impregnation step, the base material is impregnated with a resin varnish having a higher viscosity than in the contact impregnation step. In this way, the penetration rate into the base material can be improved, and the treatment efficiency can be improved. In the indentation and impregnation step, the base material impregnated with the resin varnish is impregnated with a higher viscosity resin varnish. In the material, the pressing force from one side of the base material to the other side is likely to be applied, and the resin varnish is more efficiently impregnated and the air in the base material is more efficiently directed toward the other side of the base material It can be extruded and can further suppress the occurrence of unimpregnated.
[0097]
According to a fifth aspect of the present invention, in the indentation and impregnation step, the impregnation with the resin varnish is performed a plurality of times in the indentation and impregnation step. Air is repeatedly extruded from the portion toward the other surface side of the base material, and the occurrence of an unimpregnated portion in the base material is further suppressed, and the occurrence of molding failure can be further suppressed.
[0098]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, in order to gradually increase the viscosity of the resin varnish impregnating the base material in the indentation and impregnation step, the resin varnish having a lower viscosity is impregnated in the indentation and impregnation step. To improve the penetration rate into the base material, improve the processing efficiency, and improve the fluidity of the resin varnish impregnated at the initial stage so that the resin varnish is easily extruded with the air to the other side of the base material. Then, in the base material impregnated with the resin varnish by impregnating the resin varnish with higher viscosity, a pressing force from one surface side of the base material to the other surface side is easily applied, and the resin varnish is formed. Can be more efficiently impregnated, and the air in the base material can be more efficiently pushed out toward the other surface of the base material, so that the occurrence of non-impregnation can be further suppressed.
[0099]
According to a seventh aspect of the present invention, in the indentation and impregnation step, the resin varnish is pushed into the substrate by applying pressure toward the substrate in the indentation and impregnation step. In the above, the resin varnish can be easily pushed into the base material, the generation of the non-impregnated portion in the base material is further suppressed, and the occurrence of molding failure can be further suppressed.
[0100]
The invention according to
[0101]
According to a ninth aspect of the present invention, in the pressing and impregnating step, the resin varnish is supplied to the pressing roll and the pressing roll is brought into contact with one surface of the base material so that the resin varnish is applied to the base material. The resin varnish is pressed into the base material by applying pressure toward the base material, so that the resin varnish can be easily pressed into the base material in the indentation and impregnation process, and the occurrence of the non-impregnated portion in the base material is further suppressed. Generation can be further suppressed.
[0102]
According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect, the contact surface of the pressing roll with the substrate moves in the same direction as the transport direction of the substrate, and the circumferential speed of the contact surface of the pressing roll is the substrate speed. Since the pressing roll is rotated so as to be 1 to 1.5 times the transport speed of the resin varnish, the resin varnish can be pressed into the base material more efficiently, and the generation of an unimpregnated portion in the base material is further increased. Thus, the occurrence of molding defects can be further suppressed.
[0103]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the ninth or tenth aspect, the contact surface of the pressing roll with the base material has an arc shape having a central angle of 180 ° or less. In the state where the contact area is secured and the substrate is hung and supported by the indentation roll, the resin varnish is applied from the indentation roll to the substrate at the contact surface between the substrate and the indentation roll. The pressing force is applied to the base material and the base material is forcibly pressed toward the base material, so that the resin varnish can be pressed into the base material more efficiently, and the generation of the non-impregnated portion in the base material is further suppressed, It is possible to further suppress the occurrence of molding failure.
[0104]
The invention of
[0105]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the varnish removing step, the removing roll is brought into contact with the other surface of the substrate and the contact surface between the substrate and the removing roll is opposite to the transport direction of the substrate. In order to remove the excess resin varnish from the substrate by rotating the removal roll so as to move in the direction, the excess resin varnish is transferred from the other surface side of the substrate to the removal roll and removed. The other surface can be smoothed.
[0106]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the varnish removing step, the excess resin varnish is scraped off with a squeegee on the other surface side of the base material. The other surface can be smoothed while being scraped off.
[0107]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the varnish removing step, the excess resin varnish is suction-removed from the other surface side of the base material. This can be removed and the other surface can be smoothed.
[0108]
The resin impregnating apparatus according to
[0109]
In the invention of
[0110]
Also, in the invention of
[0111]
According to a nineteenth aspect of the present invention, in accordance with the eighteenth aspect, the pressing roll is formed so as to be rotatable around its central axis, and the pressing roll is disposed on an outer surface of the pressing roll with respect to a contact surface with the base material. In order to provide a varnish supply means for supplying the resin varnish toward the surface opposite to the moving direction of the contact surface during rotation, the resin varnish is sequentially supplied to the contact surface between the base material and the pressing roll, and the resin is varnished. The resin varnish can be pressed into the base material by applying pressure to the base material against the varnish, and the resin varnish can be easily pressed into the base material in the indentation and impregnation step. The generation of impregnated portions can be further suppressed, and the occurrence of molding defects can be further suppressed.
[0112]
According to a twentieth aspect of the present invention, in accordance with the eighteenth or nineteenth aspect, the pressing roll is formed so as to be rotatable about its central axis and the rotation speed thereof is adjustable. The pressing surface is rotated so that the contact surface moves in the same direction as the transport direction of the substrate and the circumferential speed of the contact surface of the pressing roll is the same as or faster than the transport speed of the substrate, The resin varnish can be more efficiently pushed into the substrate, and the generation of unimpregnated portions in the substrate is further suppressed, and the occurrence of molding defects can be further suppressed.
[0113]
According to a twenty-first aspect of the present invention, since the indentation and impregnation means has an injection means for injecting the resin varnish toward one surface of the base material, the resin varnish is injected toward the base material. Pressure can be applied to the resin varnish toward the base material, and the resin varnish can be pressed into the base material, whereby the resin varnish can be easily pressed into the base material, and the occurrence of unimpregnated portions in the base material can be reduced. It is possible to further suppress the occurrence of molding defects.
[0114]
A twenty-second aspect of the present invention is any one of the sixteenth to twenty-first aspects, further comprising a varnish removing means for removing excess resin varnish from the other surface side of the base material after the resin varnish is impregnated by the indentation impregnation means. Therefore, the excess resin varnish pushed into the other side of the base material by pushing the resin varnish into the base material by the pushing means can be removed together with the bubbles extruded from the base material together with the excess resin varnish, It can smooth the surface and suppress the generation of voids.
[0115]
According to a twenty-third aspect of the present invention, in the twenty-second aspect, the varnish removing means has a squeegee for scraping off excess resin varnish on the other surface side of the base material. And the other surface can be smoothed.
[0116]
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the twenty-second aspect, the varnish removing means has a suction means for sucking and removing excess resin varnish on the other surface side of the base material. The resin varnish can be removed and the other surface can be smoothed.
[0117]
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the twenty-second aspect, the varnish removing means rotates so that the varnish removing means comes into contact with the other surface of the base material and the base material and the contact surface move in a direction opposite to the direction of transport of the base material. Because of the removal roll, excess resin varnish can be transferred from the other surface of the substrate to the removal roll and removed, and the other surface can be smoothed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are schematic cross-sectional views showing a state in which a substrate is impregnated with a resin.
FIGS. 3A and 3B are schematic cross-sectional views showing how a resin is impregnated into a base material.
FIG. 4 is a partial schematic diagram showing another example of the embodiment of the present invention.
FIGS. 5A to 5C are partial schematic diagrams each showing another example of the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state of a non-impregnated portion and a void formed in a prepreg.
[Explanation of symbols]
1 Substrate
2 Resin varnish
3 Roll for pushing
4 Squeegee
13 Roll for removal
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WO2014157523A1 (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-02 | 日東電工株式会社 | Method for producing anti-corrosion tape and device for producing anti-corrosion tape |
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