JP4055261B2 - ワニス含浸装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワニス含浸装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気用積層板、例えば、銅張積層板は、熱硬化性樹脂のワニスを繊維基材に含浸、乾燥してプリプレグとし、このプリプレグを所定枚数重ね、その両面又は片面に銅はくを配し、加熱加圧して製造されている。
【０００３】
プリプレグの製造工程において、繊維基材へのワニス含浸工程は最も重要な工程とされている。従来は、連続帯状の繊維基材２を供給ロール１から第１ガイドロール３及び含浸ロール４ａ，４ｂによりワニス含浸槽５に導き、繊維基材２をワニス含浸槽５内のワニス６に浸漬することにより繊維基材２にワニス６を含浸させるようにしていた（図３参照）。
【０００４】
ワニス含浸工程において肝要なことは、内部に気泡を残さないようにすることである。元来、繊維基材は繊維間の空隙に空気が含まれる構造である。ワニスを含浸するにあたって、この空気をワニスに置き換える必要がある。ワニスに置き換えられずに気泡として残存した空気は、プリプレグとしたときもそのまま残存し、いわゆるボイドとなる。ボイドを多く含むプリプレグを用いて製造した積層板は、電気特性や耐熱性が悪いことが知られている。
したがって、ボイドをできるだけ少なくする必要がある。
このため、図３に示されるように含浸ロールを２個設けて繊維基材２がワニス６中に浸漬される距離を長くし、繊維基材２の走行速度を遅く設定し、さらに、含浸槽を複数として、第２ガイドロール７及び第２含浸ロール８により第２ワニス含浸槽９内のワニス１０に浸漬して乾燥炉１１に送るようににしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法によってもワニスの含浸が良好でないことからプリプレグとしたときにボイドが残り、加えて繊維基材２の走行速度を遅く設定する必要がありこのためワニスの含浸に長時間を必要とすることから、生産性が低くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、繊維基材２の走行速度を速く設定してもワニスの含浸を良好にすることができるワニス含浸装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、繊維基材２がワニス中を走行するときに、繊維基材２の走行に随伴してワニスに流れが生ずることに着目し、このワニスの流れを利用することを検討して本発明に到達した。
【０００９】
繊維基材２の走行に随伴して生ずるワニスの流れはそのままでは繊維基材２と平行である。この流れを繊維基材２に向けて誘導することによりワニスが繊維基材に浸透する圧力として作用するからワニスの含浸が改善され、ボイドの少ないプリプレグを製造することができる。
【００１１】
繊維基材２の走行に随伴して生ずるワニスの流れは、例えば、繊維基材２の走行路側の縁が繊維基材２の走行方向に向くように板材を傾斜させたワニス流れ誘導体１２を設けることにより繊維基材２に向けて誘導される。
【００１２】
すなわち、請求項１に記載の発明は、ワニス含浸槽５内に配設された２個の含浸ロール４ａ，４ｂを備え、該２個の含浸ロール４ａ，４ｂ間に、繊維基材２の走行路側の縁が繊維基材２の走行方向に向くように板材を傾斜させてなるワニス流れ誘導体１２を設けてなるワニス含浸装置である（図１参照）。
【００１３】
ワニス流れ誘導体１２を繊維基材２の走行路の両側に設けると繊維基材２の両面からワニスを浸透させる圧力が作用することからより好ましい。
【００１４】
すなわち、請求項２に記載の発明は、ワニス流れ誘導体１２が、繊維基材２の走行路の両側に設けられてなる請求項１に記載のワニス含浸装置である（図１及び図２参照）。
【００１５】
また、ワニスを浸透させる圧力が繊維基材２の両面から交互に加えられると、繊維基材２の内部でワニスが揺動して残存する空気を繊維基材２から排出させるので好ましい。
【００１６】
すなわち、請求項３に記載の発明は、ワニス流れ誘導体１２が、繊維基材２の走行路の両側にそれぞれ複数枚設けられ、かつ、片側のワニス流れ誘導体１２の繊維基材２の走行路側の縁が他の側のワニス流れ誘導体１２の繊維基材２の走行路側の縁の中間に位置するように設けられてなる請求項２に記載のワニス含浸装置である（図１及び図２参照）。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明で使用される繊維基材２は、積層板用途に使用されるものならば、特に制限はなく、厚さ０．０５〜０．３ｍｍのガラス織布基材が一般的である。有機繊維の織布も使用できる。
【００１８】
また、用いられるワニスとしては、一般に積層板用途に使用される熱硬化性樹脂のワニスであればよく、特に制限はない。例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などのワニスが挙げられる。ワニスの溶剤も同様であり、例えば、アセトン、メタノール、メチルエチルケトン、トルエン、エチレングリコールモノメチルエーテルなどが使用される。
【００１９】
ワニス流れ誘導体１２として用いられる板材の材質は特に制限はなく、ステンレス板等の金属板、塩化ビニル板等のプラスチック板などが使用される。ワニス流れ誘導体１２の厚さは、繊維基材２の走行に随伴して生ずるワニスの流れに耐えうる厚さであればよく、特に制限はない。また、ワニス流れ誘導体１２の長さは、繊維基材２の幅以上であればよく、特に制限はない。
【００２０】
ワニス流れ誘導体１２の傾斜角α（図２参照）は、小さいと繊維基材２の走行に随伴して生ずるワニスの流れを繊維基材２に向けて誘導する作用が小さくなる傾向にあり、大きいとかえって繊維基材２の走行に随伴して生ずるワニスの流れを遮る抵抗体として作用する傾向がある。このことから、ワニス流れ誘導体１２の傾斜角αは、２０〜７０度の範囲であるのが好ましく、３０〜６０度の範囲であるのがより好ましく、４５度であるのが最も好ましい。
【００２１】
ワニス流れ誘導体１２の縁と繊維基材２との距離ｂ（図２参照）は、小さいと繊維基材２の走行に随伴して生ずるワニスの流れを妨げる傾向にあり、大きいとワニスを浸透させる圧力が小さくなる傾向にある。このことから、ワニス流れ誘導体１２の縁と繊維基材２との距離は、０．５〜１０ｍｍの範囲であるのが好ましく、１〜５ｍｍの範囲であるのがより好ましい。
【００２２】
ワニス流れ誘導体１２の幅ｃ（図２参照）は、小さいとワニスの流れを誘導する作用が小さくなる傾向にある。このことから、ワニス流れ誘導体１２の幅ｃは、２０ｍｍ以上であるのが好ましく、５０ｍｍ以上であるのがより好ましい。なお、ワニス流れ誘導体１２の幅ｃの上限については特に制限はないが、ワニス流れ誘導体１２全体がワニスの液面以下にあればよい。
【００２３】
ワニス流れ誘導体１２の間隔ａ（図２参照）は、小さいとワニスがその間を流れにくくなる傾向があり、大きいと誘導されたワニスの流れによる圧力が弱くなる傾向にある。このことから、ワニス流れ誘導体１２のの間隔ａ（図２参照）は、１０〜１００ｍｍの範囲であるのが好ましく、１５〜７５ｍｍの範囲であるのがより好ましい。
【００２４】
２個の含浸ロール４ａ，４ｂ間の距離は、小さいと含浸不足となる傾向にあり、大きいと、繊維基材２に大きな張力を加える必要があるため、繊維基材２が切れたり、寸法安定性が悪化する傾向を示す。このことから、２個の含浸ロール４ａ，４ｂ間の距離は、０．５〜５ｍの範囲であるのが好ましく、１〜３ｍの範囲であるのがより好ましい。
【００２５】
繊維基材２の走行速度は、小さいとワニスの流れを生ずる力が弱くなる傾向にあり、大きいとワニスに浸漬される時間が短くなることから含浸不足となる傾向にある。このことから、繊維基材２の走行速度は、２〜３０ｍ／分の範囲であるのが好ましく、８〜１５ｍ／分の範囲であるのがより好ましい。
【００２６】
本発明になるワニス含浸装置は単独で用いてもよく、図１に示される如く、従来公知のワニス含浸装置と組み合わせて用いてもよい。
また、ワニスを含浸した後の乾燥については従来公知の装置によることができ特に制限はない。
【００２７】
【実施例】
実施例１
中心間距離２ｍで配設された２個の含浸ロール４ａ，４ｂ（直径１００ｍｍ）の間に、ワニス流れ誘導体１２として、厚さ２ｍｍ、長さ１３００ｍｍ、幅１００ｍｍのステンレス板を、繊維基材２の走行路の上側に３０枚、下側に３０枚、傾斜角α＝４５度、間隔５０ｍｍで設置した。また、下側のワニス流れ誘導体１２は上側のワニス流れ誘導体１２の中間に位置するようにした。
【００２８】
ブロム化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業株式会社製、ＤＥＲ−５１８（商品名）を使用した）１００重量部及びジシアンジアミド３重量部を、エチレングリコールモノメチルエーテル５重量部及びメチルエチルケトン３５重量部からなる混合溶剤に溶解してワニスとした。このワニスの３０℃における粘度は１００ｍＰａ・ｓであった。
【００２９】
このワニスを第１含浸槽及び第２含浸槽に注入し、繊維基材２として、厚さ０．２ｍｍ、重量２１０ｇ／ｃｍ^２のガラス織布（日東紡績株式会社製を使用）を、走行速度１０ｍ／分で通過させてワニスを含浸、乾燥し、１０５０×１０５０ｍｍに裁断してプリプレグを作製した。
【００３０】
作製したプリプレグのたて方向中央でよこ方向の両端及び中央の３箇所、５０×５０ｍｍの大きさの範囲について、実体顕微鏡を用いて、上面から観察したときのボイドが占める面積の比率（気泡面積率）を調べた。その結果、気泡面積率は３０％であった。
【００３１】
比較例
ワニス流れ誘導体１２を取り除いたほかは、実施例１と同様にしてワニスを含浸させてプリプレグを作製した。
【００３２】
得られたプリプレグについて実施例１と同様にして気泡面積率を調べたところ、４８％であった。
【００３３】
【発明の効果】
以上本発明によれば、繊維基材２の走行を速く設定してワニスの含浸を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施例になるワニス含浸装置の断面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】従来のワニス含浸装置の断面図である。
【符号の説明】
１ 供給ロール
２ 繊維基材
３ 第１ガイドロール
４ａ，４ｂ 含浸ロール
５ 第１ワニス含浸槽
６ ワニス
７ 第２ガイドロール
８ 第２含浸ロール
９ 第２ワニス含浸槽
１０ ワニス
１１ 乾燥炉
１２ ワニス流れ誘導体

Claims (3)

1. ワニス含浸槽内に配設された２個の含浸ロールを備え、該２個の含浸ロール間に、繊維基材走行路側の縁が繊維基材の走行方向に向くように板材を傾斜させてなるワニス流れ誘導体を設けてなるワニス含浸装置。
2. ワニス流れ誘導体が、繊維基材の走行路の両側に設けられてなる請求項１に記載のワニス含浸装置。
3. ワニス流れ誘導体が、繊維基材の走行路の両側にそれぞれ複数枚設けられ、かつ、片側のワニス流れ誘導体の繊維基材走行路側の縁が他の側のワニス流れ誘導体の繊維基材走行路側の縁の中間に位置するように設けられてなる請求項２に記載のワニス含浸装置。

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