JP2006346668A - 樹脂含浸装置と樹脂含浸方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで、かつ基材に対する液状樹脂組成物の含浸率を高めることができる樹脂含浸装置とその装置を用いた樹脂含浸方法を提供する。
【解決手段】長尺の基材が巻き取られた基材ロールと、基材ロールから基材を巻き出して、これを連続的に供給する送り装置と、送り装置により巻き出された基材と接触し、その接触面から該基材に液状樹脂組成物を予備的に含浸させる、該液状樹脂組成物で満たされた予備含浸層に浸して設けられた中空円柱形状の予備含浸ロールと、予備含浸ロールにより液状樹脂組成物が予備的に含浸された基材を、液状樹脂組成物で満たされた含浸層に浸漬するように誘導する、該含浸層に浸して設けられた含浸ロールと、を少なくとも備え、予備含浸ロールが、中空内から外側表面に向かって液状樹脂組成物が流動可能な複数の穴を有することを特徴とする樹脂含浸装置、および該樹脂含浸装置を用いた樹脂含浸方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、連続的に供給される長尺の基材に液状樹脂組成物を含浸するための樹脂含浸装置と樹脂含浸方法に関し、特に、基材に対する液状樹脂組成物の含浸率を向上させることが可能な樹脂含浸装置と樹脂含浸方法に関する。

プリント配線板などに用いられるプリプレグは、紙、ガラス布、合成繊維または天然繊維などの織布や不織布などの基材に、フェノサル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂などと、それらの硬化剤、硬化促進剤ならびに溶剤からなる液状の熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、この液状樹脂組成物の付着量をスクイズロールなどで調整し、熱乾燥により液状樹脂組成物を半硬化状態にして製造している。

ところで、上記のような過程で製造されたプリプレグの樹脂含浸率が低く、プリプレグ中に残る気泡の割合が多いと、液状樹脂組成物硬化後にプリプレグの表面が平滑にならず、凹凸面が形成したり、耐熱性が低下したりするため、性能的に安定したプリプレグを得られないという問題がある。この問題を解決するために、基材の樹脂含浸工程を二段階に分けたり、液状樹脂組成物に浸漬させる時間や距離を長く設定したり、塗工速度を遅く設定したりすることで、基材に対する液状樹脂組成物の含浸率を向上させることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１６３０号公報

しかし、上記のような方法では、生産性が低く、気泡除去の効果もプリプレグ表面の平滑性も不十分であり、さらには、粘度を低下させるために液状樹脂組成物中の溶剤割合を多くする必要が生じ、コスト高になるなどの問題がある。

そこで、本発明は、従来よりも低コストで、かつ基材に対する液状樹脂組成物の含浸率を高め、プリプレグ中の気泡の存在率を低下させることが可能な樹脂含浸装置とその装置を用いた樹脂含浸方法を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は、下記（１）〜（６）をその特徴とするものである。

（１）長尺の基材が巻き取られた基材ロールと、前記基材ロールから基材を巻き出して、これを連続的に供給する送り装置と、前記送り装置により巻き出された基材と接触し、その接触面から該基材に液状樹脂組成物を予備的に含浸させる、該液状樹脂組成物で満たされた予備含浸層に浸して設けられた中空円柱形状の予備含浸ロールと、前記予備含浸ロールにより液状樹脂組成物が予備的に含浸された基材を、液状樹脂組成物で満たされた含浸層に浸漬するように誘導する、該含浸層に浸して設けられた含浸ロールと、を少なくとも備え、前記予備含浸ロールが、中空内から外側表面に向かって液状樹脂組成物が流動可能な複数の穴を有することを特徴とする樹脂含浸装置。

（２）前記予備含浸ロールが、前記基材の供給速度と異なる速度で回転することを特徴とする上記（１）に記載の樹脂含浸装置。

（３）前記予備含浸ロールの中空内部に前記液状樹脂組成物を強制的に供給する供給装置をさらに備えることを特徴とする、上記（１）または（２）に記載の樹脂含浸装置。

（４）長尺の基材が巻き取られた基材ロールから連続的に供給される該基材に、少なくとも予備含浸と本含浸の２段階に分けて液状樹脂組成物を含浸させる樹脂含浸方法であって、前記予備含浸を、液状樹脂組成物で満たされた予備含浸層に浸して設けられた、中空円柱形状でかつ中空内から外側表面に向かって該液状樹脂組成物が流動可能な複数の穴を有する予備含浸ロールと、前記基材との接触面において行うことを特徴とする樹脂含浸方法。

（５）前記予備含浸ロールを、前記基材の供給速度と異なる速度で回転させることを特徴とする上記（４）に記載の樹脂含浸方法。

（６）前記予備含浸ロールの中空内部に前記液状樹脂組成物を強制的に供給することを特徴とする、上記（４）または（５）に記載の樹脂含浸方法。

本発明によれば、従来よりも低コストで、かつ基材に対する液状樹脂組成物の含浸率を高め、プリプレグ中の気泡の存在率を低下させることが可能な樹脂含浸装置とその装置を用いた樹脂含浸方法を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。

本発明の樹脂含浸装置は、図１及び図２に例示するように、長尺の基材１が巻き取られた基材ロール１１と、基材ロール１１から基材１を巻き出して、これを連続的に供給する送り装置（図示せず）と、送り装置により巻き出された基材１と接触し、その接触面から該基材１に液状樹脂組成物２を予備的に含浸させる、該液状樹脂組成物２で満たされた予備含浸層２２に浸して設けられた中空円柱形状の予備含浸ロール３２と、予備含浸ロール３２により液状樹脂組成物２が予備的に含浸された基材１を、液状樹脂組成物２で満たされた含浸層２１に浸漬するように誘導する、該含浸層２１に浸して設けられた含浸ロール３１と、を少なくとも備え、予備含浸ロール３２が、中空内から外側表面に向かって液状樹脂組成物２が流動可能な複数の穴４０を有することをその特徴とするものである。

ここで、上記複数の穴は、中空円柱形状である予備含浸ロールの内側（中空内面）と該ロール外側表面を貫通するように形成されている。予備含浸ロールに複数の穴を設けることで、予備含浸ロールの中空内部に供給された液状樹脂組成物が当該複数の穴の内側から予備含浸ロール外側表面に流れ出ることになり、その結果、予備含浸ロールと基材の接触面への液状樹脂組成物供給量が増加し、予備含浸を効率的に行うことが可能となり、その後の浸漬による液状樹脂組成物の含浸をも効率的に行うことが可能となる。上記複数の穴の径や数は、予備含浸層に満たされる液状樹脂組成物の組成や粘度に応じて適宜決定することができ、特に限定されないが、複数の穴の大きさをなるべく小さくし、その数を多くすることで、液状樹脂組成物が中空内側から外側へ流動する流速を増加させることができ、短時間で基材内の気泡を除去し、より効率的に予備含浸を行うことができる。好ましくは、直径５ｍｍ以下の穴が１００ｃｍ^２あたり２００個以上形成されている予備含浸ロールを用いる。

また、予備含浸層と含浸層に満たされる液状樹脂組成物は、プリプレグを製造する上で公知の液状樹脂組成物を用いることができ、特に限定されない。また、両層には、同じ組成の液状樹脂組成物を満たしても、異なる組成の液状樹脂組成物を満たしてもよい。また、液状樹脂組成物の粘度は、予備含浸層に満たされるものの方が、含浸層に満たされるものより小さいことが望ましい。また、両層に満たす液状樹脂組成物として、同じ組成、物性のものを用いる場合には、予備含浸層と含浸層を１つの同じ層とし、含浸ロールと予備含浸ロールを当該１つの層に一緒に浸して設けることもできる。

上記基材としては、特に限定されないが、例えば、紙、ガラス布、合成繊維または天然繊維などの織布や不織布などプリプレグの基材として公知のものを用いることができ、特に限定されない。

また、上記予備含浸ロールの回転速度を、基材の供給速度と異なる速度とすることで、予備含浸ロールと基材の接触圧を高めることができ、より効率的に液状樹脂組成物の予備含浸を行うことができる。

さらに、本発明の装置には、例えば、基材に余分に含浸した液状樹脂組成物を絞り落とすスクイズロールや含浸樹脂を乾燥、硬化させるための乾燥炉など、樹脂含浸装置の構成として公知のものが備わっていてよい。また、予備含浸ロールの中空内部に強制的に液状樹脂組成物を供給する供給装置が備わっていることが好ましい。

本発明の樹脂含浸方法は、本発明の樹脂含浸装置を用い、基材に液状樹脂組成物を含浸させることをその特徴するものであり、より具体的には、長尺の基材が巻き取られた基材ロールから連続的に供給される該基材に、少なくとも予備含浸と本含浸の２段階に分けて液状樹脂組成物を含浸させる樹脂含浸方法であって、予備含浸を、液状樹脂組成物で満たされた予備含浸層に浸して設けられた、中空円柱形状でかつ中空内側から外側に向かって該液状樹脂組成物が流動可能な複数の穴を有する予備含浸ロールと、基材との接触により行うことをその特徴とするものである。

以下、本発明の好適な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。

（実施例１）
図１に示すような樹脂含浸装置を用いて基材に液状樹脂組成物を含浸させ、プリプレグを製造した。この装置で用いた予備含浸ロールは、図２に示すような形態であり、より詳しくは、外径３００ｍｍ、内径（中空外径）２９６ｍｍ、幅１５００ｍｍの中空円柱状で、中空内側と該ロール外側表面を貫通するように形成された直径５ｍｍの穴を１００ｍｍ×１００ｍｍあたりに２００個有するものである。

また、基材には、厚さ２００μｍのガラスクロスを使用し、該ガラスクロスに含浸させる液状樹脂組成物には、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂であるエピクロンＮ−８６５（大日本インキ化学工業株式会社製、商品名）１００重量部、ビスフェノールノボラック樹脂６０重量部、１−シアノ・エチル−２−エチルー４−メチルイミダゾール０．５重量部、及びメチルエチルケトン１００重量部からなる樹脂組成物を用いた。また、図示していないが、本実施例で用いた樹脂含浸装置には、予備含浸層に満たされた液状樹脂組成物を予備含浸ロールの中空内部へ供給するポンプ、基材を巻き取るモーター（送り装置）と巻き取りロールが備わっている。なお、モーターの巻き取り速度（基材の供給速度）は１０ｍ／分とし、予備含浸ロールは、基材の進行方向と同じ方向に６ｍ／分の速度で回転させた。

上記のような樹脂含浸装置により製造されたプリプレグは、上面から見た際の単位面積当たりに占める気泡の割合、つまり気泡面積率が３０％であった。

（比較例１）
予備含浸ロールを使用しなかった以外は、実施例１と同じ条件でプリプレグを製造した。その結果、得られたプリプレグの気泡面積率は４８％であった。

（比較例２）
穴が形成されていない予備含浸ロールを用いた以外は、実施例１と同じ条件でプリプレグを製造した。その結果、得られたプリプレグの気泡面積率は４８％であった。

以上より、液状樹脂組成物が流動可能な複数の穴を有する中空円形状の予備含浸ロールを用いた実施例１の樹脂含浸装置は、比較例１のそれよりも液状樹脂組成物の含浸率が高く、気泡の残存率が低いプリプレグを容易に製造することが可能であることが分かる。

本発明の樹脂含浸装置の一実施形態を示す概略図である。 予備含浸ロールの構造の一実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

１．基材
２．液状樹脂組成物
１１．基材ロール
２１．含浸槽
２２．予備含浸槽
３１．含浸ロール
３２．予備含浸ロール
４０．液状樹脂が流動できる穴

Claims (6)

1. 長尺の基材が巻き取られた基材ロールと、
   前記基材ロールから基材を巻き出して、これを連続的に供給する送り装置と、
   前記送り装置により巻き出された基材と接触し、その接触面から該基材に液状樹脂組成物を予備的に含浸させる、該液状樹脂組成物で満たされた予備含浸層に浸して設けられた中空円柱形状の予備含浸ロールと、
   前記予備含浸ロールにより液状樹脂組成物が予備的に含浸された基材を、液状樹脂組成物で満たされた含浸層に浸漬するように誘導する、該含浸層に浸して設けられた含浸ロールと、
   を少なくとも備え、前記予備含浸ロールが、中空内から外側表面に向かって液状樹脂組成物が流動可能な複数の穴を有することを特徴とする樹脂含浸装置。
2. 前記予備含浸ロールが、前記基材の供給速度と異なる速度で回転することを特徴とする請求項１に記載の樹脂含浸装置。
3. 前記予備含浸ロールの中空内部に前記液状樹脂組成物を強制的に供給する供給装置をさらに備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の樹脂含浸装置。
4. 長尺の基材が巻き取られた基材ロールから連続的に供給される該基材に、少なくとも予備含浸と本含浸の２段階に分けて液状樹脂組成物を含浸させる樹脂含浸方法であって、
   前記予備含浸を、液状樹脂組成物で満たされた予備含浸層に浸して設けられた、中空円柱形状でかつ中空内から外側表面に向かって該液状樹脂組成物が流動可能な複数の穴を有する予備含浸ロールと、前記基材との接触面において行うことを特徴とする樹脂含浸方法。
5. 前記予備含浸ロールを、前記基材の供給速度と異なる速度で回転させることを特徴とする請求項４に記載の樹脂含浸方法。
6. 前記予備含浸ロールの中空内部に前記液状樹脂組成物を強制的に供給することを特徴とする、請求項４または５に記載の樹脂含浸方法。

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