JP4301008B2 - Prepreg and laminate manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、有機溶剤を実質的に使用することなく、プリプレグおよび積層板を製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a prepreg and a laminate without substantially using an organic solvent.

一般に、プリント回路板に用いられるプリプレグは、熱硬化性樹脂等の樹脂成分を有機溶剤に溶解したワニスをガラスクロスなどの繊維基材に塗布し、加熱乾燥することにより得られる。従来、このような樹脂ワニスには、多量の有機溶剤が用いられてきた。これは、樹脂ワニスの調製やその後の取り扱いが容易であり、基材への塗布・含浸が均一に行えるという利点があるためである。しかし、有機溶剤はプリプレグ製造時の乾燥工程で蒸発させ、その多くは燃焼装置等で処理されるか、あるいは、そのまま大気中に放出されるため、地球温暖化や大気汚染の一因となることが指摘されるようになった。このため、水分散タイプの樹脂液等、プリプレグ製造時の有機溶剤の使用量を削減する試みが種々検討されている(例えば、特許文献1参照)が、樹脂の基材への塗布が難しくなるなど製造上の問題や、基材への含浸性が低下するなど品質上の問題があった。   Generally, a prepreg used for a printed circuit board is obtained by applying a varnish obtained by dissolving a resin component such as a thermosetting resin in an organic solvent to a fiber base material such as a glass cloth, and drying by heating. Conventionally, a large amount of an organic solvent has been used for such a resin varnish. This is because preparation of the resin varnish and subsequent handling are easy, and there is an advantage that application and impregnation to the substrate can be performed uniformly. However, organic solvents evaporate in the drying process at the time of prepreg production, and many of them are processed by a combustion device or released into the atmosphere as they are, which may contribute to global warming and air pollution. Came to be pointed out. For this reason, various attempts have been made to reduce the amount of organic solvent used in prepreg production, such as a water-dispersed resin solution (see, for example, Patent Document 1), but it becomes difficult to apply the resin to the substrate. There were problems in manufacturing and quality problems such as reduced impregnation into the substrate.

最近、積層板特性として、臭素や塩素等のハロゲン含有化合物に依らない難燃性や低熱膨張率の要求が強くなっているが、これを満たす樹脂組成としてシアネート樹脂や、金属マイグレーションの原因となるボイドの発生を少なくするために含浸性のよい低分子量(低軟化点、低粘度)のエポキシ樹脂が検討されている。この様な樹脂を使用した組成においては、樹脂を粉末化して水に分散したスラリー、あるいは樹脂を液状にして水に分散したエマルジョンという単純な方法では、対応できない樹脂の組み合わせの場合もあり、改善すべき問題になっている。   Recently, there is a strong demand for flame retardancy and low thermal expansion coefficient that do not depend on halogen-containing compounds such as bromine and chlorine as laminate characteristics, but it causes cyanate resin and metal migration as a resin composition that satisfies this requirement. In order to reduce the generation of voids, low molecular weight (low softening point, low viscosity) epoxy resins with good impregnation properties have been studied. In a composition using such a resin, there are cases where the resin cannot be handled by a simple method such as a slurry in which the resin is pulverized and dispersed in water, or an emulsion in which the resin is liquefied and dispersed in water. It is a problem to be done.

この他に、例えば、低融点の樹脂や液状の樹脂を用い、これを他の成分と加熱溶融混合したものを基材へ塗工する方法(ホットメルト方式)が以前から行われているが、溶融時間が長くなると硬化が進むため、各成分の溶融混合、更には基材への塗布を短時間で行わなければならず、混合樹脂の均一性が不充分になることがある。また、生産時に温度低下による装置への樹脂固結、あるいは加熱による熱硬化性樹脂成分のゲル化などが発生しやすく、連続的な生産を行うにあたっては問題が多かった。   In addition to this, for example, a method of using a low melting point resin or a liquid resin, and applying this to a base material by heating and mixing with other components (hot melt method) has been performed. Since the curing progresses as the melting time becomes longer, each component must be melt-mixed and further applied to the substrate in a short time, and the uniformity of the mixed resin may be insufficient. In addition, there are many problems in continuous production because the resin is easily consolidated into a device due to a temperature drop during production or the thermosetting resin component is gelled by heating.

また、粉末状樹脂をそのまま塗布する方法も提案されているが、粒子径が数十〜数百μmの粉末状樹脂を用いた場合には、材料の均一な混合及び塗工が難しく、樹脂が部分的に硬化したり、基材への含浸が不充分になることがある。一方、さらに粒径の小さな粉末状樹脂を用いた場合は、かさ密度が低下し取り扱いが困難になり、微粒子化した材料が二次凝集を起こして均一分散性が低下するなどの問題があり、いずれの方法も実用化には至っていない。   In addition, a method of directly applying a powdery resin has been proposed, but when a powdery resin having a particle size of several tens to several hundreds of μm is used, it is difficult to uniformly mix and apply the materials, and the resin It may be partially cured or the impregnation of the substrate may be insufficient. On the other hand, when a powdery resin having a smaller particle size is used, the bulk density decreases and handling becomes difficult, and there is a problem that the finely divided material causes secondary aggregation and the uniform dispersibility is reduced. Neither method has been put to practical use.

一方、水性塗料に代表されるような水に可溶な樹脂を用いた場合には、基材への含浸性は有機溶剤を用いた場合とほぼ同等にできるが、プリント回路板用の積層板として要求される電気的特性・機械的特性等を満足することが困難であり、更に、これらの原材料を極めて限定された種類の範囲から選択せざるを得ず、有機溶剤を用いた場合と比較してコスト高になることが多い。   On the other hand, when a water-soluble resin such as a water-based paint is used, the substrate impregnation property can be almost the same as when an organic solvent is used. It is difficult to satisfy the required electrical and mechanical properties, and it is also necessary to select these raw materials from a very limited range of types, compared with the case of using an organic solvent. This is often expensive.

特開平09−316219号公報JP 09-316219 A

本発明は、有機溶剤を実質的に使用しないで、従来の有機溶剤を使用した場合と同等の性能を有する積層板を得ることができるプリプレグの製造方法およびこれを用いた積層板の製造方法を提供するものである。   The present invention provides a method for producing a prepreg capable of obtaining a laminate having performance equivalent to that when a conventional organic solvent is used without substantially using an organic solvent, and a method for producing a laminate using the same. It is to provide.

上記の課題は、以下の本発明(1)〜()によって達成される。
(1) 繊維基材と、前記繊維基材に担持された熱硬化性樹脂組成物とから構成されるプリプレグの製造方法において、軟化点が100℃以下であり、その少なくとも1種が軟化点40℃以下である2種以上の熱硬化性樹脂を加熱溶融混合し、しかる後、この溶融した樹脂組成物を水に分散して水性エマルジョン樹脂液とし、この樹脂液を前記繊維基材に担持することを特徴とするプリプレグの製造方法。
(2) 前記(1)に記載のプリプレグの製造方法において、熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂および又はシアネート樹脂を含有するものであるプリプレグの製造方法。
(3) 前記(1)または(2)に記載のプリプレグの製造方法により得られたプリプレグを加熱加圧成形することを特徴とする積層板の製造方法。
Said subject is achieved by the following this invention (1)-( 3 ).
(1) In the manufacturing method of the prepreg comprised from a fiber base material and the thermosetting resin composition carry | supported by the said fiber base material, a softening point is 100 degrees C or less, The at least 1 type has the softening point 40. Two or more thermosetting resins having a temperature of not more than 0 ° C. are melted and mixed by heating. After that, the molten resin composition is dispersed in water to form an aqueous emulsion resin liquid, and the resin liquid is supported on the fiber base material. A method for producing a prepreg characterized by the above.
(2) The method for producing a prepreg according to (1), wherein the thermosetting resin contains an epoxy resin and / or a cyanate resin.
(3) A method for producing a laminated board, wherein the prepreg obtained by the method for producing a prepreg according to (1) or (2) is heated and pressed.

本発明のプリプレグの製造方法は、繊維基材と熱硬化性樹脂組成物とから構成されるプリプレグの製造方法において、2種以上の熱硬化性樹脂を使用し、これを加熱溶融混合し、しかる後、この溶融した樹脂組成物を水に分散して水性エマルジョン樹脂液とし、この樹脂液を前記繊維基材に担持することを特徴とする。これにより、有機溶剤を実質的に用いることなく、従来のものと同等のプリプレグを製造することができる。   The method for producing a prepreg of the present invention is a method for producing a prepreg composed of a fiber base material and a thermosetting resin composition, using two or more kinds of thermosetting resins, and heating and melting and mixing them. Thereafter, the melted resin composition is dispersed in water to form an aqueous emulsion resin liquid, and the resin liquid is supported on the fiber base material. Thereby, a prepreg equivalent to the conventional one can be produced without substantially using an organic solvent.

また、熱硬化性樹脂が軟化点100℃以下である場合、樹脂の加熱溶融混合およびエマルジョン化が容易となり、また、少なくとも一種の樹脂が軟化点40℃以下である(液状樹脂を含む)場合、樹脂の加熱溶融混合およびエマルジョン化が容易となり、繊維基材のモノフィラメント間にも樹脂を十分に浸透させたプリプレグを得ることができる。従って、本発明に用いる熱硬化性樹脂は、軟化点が100℃以下であり、その少なくとも1種が軟化点40℃以下であることがより好ましい。   When the thermosetting resin has a softening point of 100 ° C. or lower, the resin can be easily melted and mixed and emulsified, and when at least one resin has a softening point of 40 ° C. or lower (including a liquid resin), Heat melting and mixing and emulsification of the resin are facilitated, and a prepreg in which the resin is sufficiently permeated between the monofilaments of the fiber substrate can be obtained. Therefore, it is more preferable that the thermosetting resin used in the present invention has a softening point of 100 ° C. or lower, and at least one of them has a softening point of 40 ° C. or lower.

本発明の積層板の製造方法は、上記のプリプレグの製造方法により得られたプリプレグを加熱加圧成形することを特徴とするものであり、従来のものと同等の、ボイドのない耐熱性の優れた積層板を得ることができる。
また、本発明のプリプレグの製造方法および積層板の製造方法は、有機溶剤を実質的に使用しないことから、省資源化、省エネルギー化、及び低コスト化が図られ、さらには作業環境の改善や大気汚染の低減にも寄与することができるものである。
The method for producing a laminate according to the present invention is characterized by heat-press molding the prepreg obtained by the above-described prepreg production method, and has excellent heat resistance without voids, equivalent to the conventional one. A laminated board can be obtained.
In addition, since the prepreg manufacturing method and the laminate manufacturing method of the present invention do not substantially use an organic solvent, resource saving, energy saving, and cost reduction can be achieved, and further, the working environment can be improved. It can also contribute to the reduction of air pollution.

以下に、本発明のプリプレグの製造方法について説明する。
本発明において、プリプレグは、繊維基材とこの繊維基材に担持された熱硬化性樹脂組成物とから構成されている。この樹脂組成物は、2種以上の熱硬化性樹脂を含むものであり、これらの樹脂を加熱溶融混合し、これを水、通常は乳化剤水溶液に分散させることにより水性エマルジョン樹脂液を得る。この工程は、通常、加熱溶融した樹脂組成物に乳化剤水溶液を徐々に添加混合してエマルジョン化する。次いで、この水性エマルジョン樹脂液に、必要により、無機フィラー、硬化剤、硬化促進剤、その他添加剤を配合して含浸用樹脂液とし、これを前記繊維基材に含浸等により担持する。これにより、有機溶剤を実質
的に使用することなく従来のものと同等のプリプレグを製造できるので、有機溶剤の除去や処理に必要な工程を省くことができる。
Below, the manufacturing method of the prepreg of this invention is demonstrated.
In the present invention, the prepreg is composed of a fiber base material and a thermosetting resin composition supported on the fiber base material. This resin composition contains two or more kinds of thermosetting resins, and these resins are heated, melted and mixed, and dispersed in water, usually an aqueous emulsifier solution, to obtain an aqueous emulsion resin solution. In this step, usually, an aqueous emulsifier solution is gradually added to and mixed into the heat-melted resin composition to form an emulsion. Next, if necessary, an inorganic filler, a curing agent, a curing accelerator, and other additives are added to the aqueous emulsion resin liquid to form an impregnating resin liquid, which is supported on the fiber substrate by impregnation or the like. Thereby, since the prepreg equivalent to the conventional one can be produced without substantially using the organic solvent, the steps necessary for the removal and treatment of the organic solvent can be omitted.

本発明に用いる熱硬化性樹脂組成物について説明する。
本発明において、用いられる熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂等であり、特に限定されない。エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型などのビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等があり、シアネート樹脂としてはノボラック型シアネート樹脂やそのプレポリマーなどが挙げられる。これにより、プリプレグ及び積層板として基本的に必要とされる耐燃性、低線膨張性、耐熱性、機械的特性、電気的特性を付与することができる。本発明においては、2種以上の熱硬化性樹脂を含み、これらを加熱溶融混合することにより、樹脂の溶融粘度が低下し、その後のエマルジョン化が容易となる。好ましくは、エポキシ樹脂とシアネート樹脂とを含むものである。これにより前記特性を更に向上させることができる。
The thermosetting resin composition used in the present invention will be described.
In the present invention, the thermosetting resin used is an epoxy resin, a cyanate resin, a phenol resin, or the like, and is not particularly limited. Examples of the epoxy resin include bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A type and bisphenol F type, novolac type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins and the like, and examples of cyanate resins include novolak type cyanate resins and prepolymers thereof. . Thereby, the flame resistance, the low linear expansion property, heat resistance, mechanical characteristics, and electrical characteristics which are basically required as a prepreg and a laminated board can be provided. In the present invention, two or more kinds of thermosetting resins are contained, and by melting and mixing them, the melt viscosity of the resin is lowered, and the subsequent emulsification becomes easy. Preferably, it contains an epoxy resin and a cyanate resin. Thereby, the characteristics can be further improved.

上記の熱硬化性樹脂は、軟化点が100℃以下であることが好ましい。これにより、樹脂を溶融した後、エマルジョン化する操作を通常の方法にて容易に行うことができ、得られたエマルジョンが安定しており、かつ、含浸乾燥工程において、樹脂を容易に繊維基材内に浸透させることができる。また、熱硬化性樹脂は、その少なくとも1種が軟化点40℃以下であることが好ましい。これにより、樹脂の加熱溶融混合およびエマルジョン化が容易となり、加えて、樹脂を繊維基材のモノフィラメント間に十分に浸透させることができる。従って、本発明に用いる熱硬化性樹脂は、軟化点が100℃以下であり、その少なくとも1種が軟化点40℃以下であることがより好ましい。   The thermosetting resin preferably has a softening point of 100 ° C. or lower. Thus, after the resin is melted, an operation for emulsification can be easily performed by a usual method, and the obtained emulsion is stable, and the resin can be easily removed in the impregnation drying step. Can penetrate into. Moreover, it is preferable that at least one of the thermosetting resins has a softening point of 40 ° C. or less. This facilitates heat melting and mixing and emulsification of the resin, and in addition, the resin can sufficiently penetrate between the monofilaments of the fiber base material. Therefore, it is more preferable that the thermosetting resin used in the present invention has a softening point of 100 ° C. or lower, and at least one of them has a softening point of 40 ° C. or lower.

本発明において、前記熱硬化性樹脂とともに、硬化剤や硬化促進剤を配合することができる。例えば、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である場合は、硬化剤として酸無水物化合物、アミン化合物、イミダゾール化合物、及びノボラック型フェノール樹脂等を用いることができ、硬化促進剤としては、イミダゾール化合物、第3級アミン化合物等を用いることができる。また、熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂とシアネート樹脂である場合も、硬化促進剤としては、イミダゾール化合物、第3級アミン化合物等を用いることができる。これらは、水性エマルジョン樹脂液にそのまま配合するか、エマルジョンやスラリーなどの水分散液にした後に水性エマルジョン樹脂液に配合する。   In this invention, a hardening | curing agent and a hardening accelerator can be mix | blended with the said thermosetting resin. For example, when the thermosetting resin is an epoxy resin, an acid anhydride compound, an amine compound, an imidazole compound, a novolak type phenol resin, or the like can be used as a curing agent, and an imidazole compound, a second compound can be used as a curing accelerator. A tertiary amine compound or the like can be used. Moreover, also when a thermosetting resin is an epoxy resin and cyanate resin, an imidazole compound, a tertiary amine compound, etc. can be used as a hardening accelerator. These are blended in the aqueous emulsion resin liquid as they are, or after blending into an aqueous dispersion such as an emulsion or slurry, they are blended in the aqueous emulsion resin liquid.

上記樹脂組成物に加えて必要により無機フィラーを配合することができる。無機フィラーは、水性エマルジョン樹脂液にそのまま添加混合することができるが、水性エマルジョン樹脂液への分散を容易にするために、少量の水と混合ないし混練したものを使用してもよい。無機フィラーの配合により、プリプレグ及び積層板の特性を実質的に低下させることなく、積層板の熱膨張率の低下や耐熱性の向上とともに、プリプレグからの粉落ちを防止することができる。配合量としては特に限定されないが、樹脂およびフィラーを含む組成物全体100重量%(固形分)に対して、30〜80重量%であることが好ましく、更に好ましくは40〜70重量%である。配合量が前記下限値未満の場合は、耐燃性や熱膨張率を小さくするという効果が不十分となることがある。特に、積層板に搭載される部品の熱膨張との差が大きいと、熱サイクル試験等の信頼性に問題が発生することがある。一方、前記上限値を越えると、樹脂液のチクソ性も大きくなり、含浸性の低下やプリプレグあるいは積層板の外観が低下することがあり、積層板のドリル加工等の加工性が低下する傾向にある。また、相対的に樹脂の不足から耐熱性の低下などがみられることがある。   In addition to the resin composition, an inorganic filler can be blended if necessary. The inorganic filler can be added and mixed as it is in the aqueous emulsion resin liquid, but in order to facilitate dispersion in the aqueous emulsion resin liquid, a mixture or kneaded with a small amount of water may be used. By blending the inorganic filler, it is possible to prevent powder from falling off the prepreg as well as lowering the coefficient of thermal expansion and improving the heat resistance of the laminate without substantially reducing the properties of the prepreg and the laminate. Although it does not specifically limit as a compounding quantity, It is preferable that it is 30-80 weight% with respect to 100 weight% (solid content) of the whole composition containing resin and a filler, More preferably, it is 40-70 weight%. When the amount is less than the lower limit, the effect of reducing the flame resistance and the coefficient of thermal expansion may be insufficient. In particular, if the difference between the thermal expansion of components mounted on the laminated board is large, a problem may occur in reliability of a thermal cycle test or the like. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the thixotropy of the resin liquid also increases, and the impregnation property and the appearance of the prepreg or the laminate may be lowered, and the workability such as drilling of the laminate tends to be lowered. is there. Moreover, a heat resistance fall may be seen from the relative shortage of resin.

無機フィラーとしては、水酸化アルミニウム、カオリンクレー、ハイドロタルサイト、アタパルジャイト、セピオライト、マイカ、錫酸亜鉛、シリカ、コレマナイト、ブルーサイト、タルク、合成水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等があるが、低熱膨張率を維持
するという理由から、シリカ及びタルクが好ましく、また、平均粒径は、水分散性や含浸性を良好とするために0.2〜5μmが好ましい。従って、平均粒径0.2〜5μmのシリカ及びタルクが特に好ましい。かかる無機フィラーはカップリング剤で処理されたものが好ましいが、水性エマルジョン樹脂液の中に予めカップリング剤を添加しておいてもよい。
Inorganic fillers include aluminum hydroxide, kaolin clay, hydrotalcite, attapulgite, sepiolite, mica, zinc stannate, silica, colemanite, brucite, talc, synthetic magnesium hydroxide, calcium carbonate, etc. Silica and talc are preferable for maintaining the average particle size, and the average particle size is preferably 0.2 to 5 μm in order to improve water dispersibility and impregnation. Accordingly, silica and talc having an average particle size of 0.2 to 5 μm are particularly preferable. Such an inorganic filler is preferably treated with a coupling agent, but a coupling agent may be added in advance to the aqueous emulsion resin liquid.

このほか、本発明のプリプレグに用いられる樹脂組成物には、必要に応じて、消泡剤やレベリング剤、酸化防止剤、界面活性剤、着色剤等の添加剤を配合することができる。   In addition, additives such as an antifoaming agent, a leveling agent, an antioxidant, a surfactant, and a colorant can be blended in the resin composition used for the prepreg of the present invention as necessary.

本発明において、プリプレグに使用される繊維基材は特に限定されないが、例えば、ガラス繊維、フッ素樹脂繊維、アラミド繊維等の織布あるいは不織布、紙・ガラス繊維不織布などがあり、これらの繊維チョップからなるマットなども使用することができる。   In the present invention, the fiber substrate used for the prepreg is not particularly limited, and examples thereof include woven fabrics or nonwoven fabrics such as glass fibers, fluororesin fibers, and aramid fibers, paper / glass fiber nonwoven fabrics, and the like from these fiber chops. A mat or the like can also be used.

次に、本発明のプリプレグの製造方法において、樹脂組成物のエマルジョン化について説明する。
本発明においては、樹脂組成物として2種以上の熱硬化性樹脂を組み合わせ加熱溶融混合する。熱硬化性樹脂は軟化点が100℃以下であるか、あるいは、少なくとも1種が軟化点40℃以下であることが好ましい。更に好ましくは、軟化点が100℃以下であり、その少なくとも1種が軟化点40℃以下である熱硬化性樹脂を組み合わせ用いる。しかる後、この溶融した樹脂組成物を水に分散して水性エマルジョン化するが、エマルジョン化は、通常、加熱溶融した樹脂に乳化剤水溶液を徐々に添加混合することにより行う。乳化剤水溶液も溶融した樹脂と同程度に加熱されていることが好ましい。
Next, emulsification of the resin composition in the prepreg manufacturing method of the present invention will be described.
In the present invention, two or more kinds of thermosetting resins are combined as a resin composition and mixed by heating, melting and mixing. The thermosetting resin preferably has a softening point of 100 ° C or lower, or at least one of the thermosetting resins has a softening point of 40 ° C or lower. More preferably, a thermosetting resin having a softening point of 100 ° C. or lower and at least one of which has a softening point of 40 ° C. or lower is used in combination. Thereafter, the molten resin composition is dispersed in water to form an aqueous emulsion. The emulsification is usually performed by gradually adding and mixing an aqueous emulsifier solution to the heat-melted resin. The aqueous emulsifier solution is preferably heated to the same extent as the molten resin.

従来方法では、軟化点が常温よりかなり高い樹脂ではエマルジョン化することが難しく、粉砕して微粒子化し水に分散してスラリーとしていた。複数の樹脂を用いる処方においては、エマルジョン化とスラリー化が必要であり、そのため装置もエマルジョン化とスラリー化との両方が必要となり、かなりの設備投資となり、水分散樹脂液を調製する工程も煩雑になる。本発明においては、2種以上の熱硬化性樹脂を加熱溶融混合しエマルジョン化するので、従来法の欠点はことごとく解消される。   In the conventional method, it is difficult to emulsify with a resin whose softening point is considerably higher than room temperature, and it has been pulverized into fine particles and dispersed in water to form a slurry. In the prescription using a plurality of resins, it is necessary to emulsify and slurry. Therefore, both the emulsion and the slurry are required for the equipment, which is a considerable equipment investment and the process of preparing the water-dispersed resin liquid is complicated. become. In the present invention, since two or more kinds of thermosetting resins are heated, melted and mixed to be emulsified, all the disadvantages of the conventional method are eliminated.

本発明において用いられる乳化剤としては、非イオン系分散剤のなかで、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどのポリオキシアルキレンアルキルエーテル型、ポリオキシアルキレンアリールエーテル型あるいはポリオキシエチレン脂肪酸エステル型などの一部が該当し、具体的には、花王(株)製のエマルゲンA−500(ポリオキシエチレンアリールエーテル型)やエマルゲンA−4085(ポリオキシエチレンアルキルエーテル型)、エマルゲン220(ポリオキシエチレンアルキルエーテル型)、エマノーン3199(ポリオキシエチレン脂肪酸エステル型)、レオドールTW−S120V(ポリオキシエチレン脂肪酸エステル型)などがある。また、水溶液タイプとして、エマルゲン1150S−70(ポリオキシエチレンアルキルエーテル型)がある。   As the emulsifier used in the present invention, among nonionic dispersants, some of polyoxyalkylene alkyl ether type such as polyoxyethylene alkyl ether type, polyoxyalkylene aryl ether type or polyoxyethylene fatty acid ester type may be used. Specifically, Emulgen A-500 (polyoxyethylene aryl ether type), Emulgen A-4085 (polyoxyethylene alkyl ether type), and Emulgen 220 (polyoxyethylene alkyl ether type) manufactured by Kao Corporation , Emanon 3199 (polyoxyethylene fatty acid ester type), Rheodor TW-S120V (polyoxyethylene fatty acid ester type), and the like. Further, as an aqueous solution type, there is Emulgen 1150S-70 (polyoxyethylene alkyl ether type).

乳化剤の含有量は、樹脂固形分100重量部に対して0.5〜5重量部であることが好ましい。より好ましくは、1〜4重量部である。上記下限値未満では水性エマルジョン樹脂液が不安定で、一度エマルジョン化した樹脂が再凝集してしまうまでの時間が短くなりやすく、上記上限値を越えると乳化剤量が過剰であり、積層板の耐熱性や引き剥がし特性に悪影響を与えることがあり、コスト高にもなる。   The content of the emulsifier is preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin solid content. More preferably, it is 1 to 4 parts by weight. If it is less than the above lower limit, the aqueous emulsion resin solution is unstable, and the time until the resin once emulsified is re-agglomerated tends to be short. If the upper limit is exceeded, the amount of emulsifier is excessive, and the heat resistance of the laminated board May adversely affect the properties and peeling properties, and increase the cost.

上記エマルジョン化の方法は、特に限定されないが、例えば、予め加熱溶融混合した熱硬化性樹脂組成物に乳化剤水溶液(好ましくは、加熱した乳化剤水溶液)を徐々に添加しつつ、ホモジザイザー、ディスパーザー、クレアミックス等の公知の攪拌混合装置を用いて分散する方法を採用する。樹脂を加熱溶融する温度は、通常、樹脂の溶融粘度が、同程
度に加熱した乳化剤水溶液を添加混合する際、混合が容易に行える程度の温度とする。
エマルジョン粒子の平均粒径は30μm以下であることが好ましく、さらに好ましくは10μm以下である。これにより、エマルジョン化した樹脂液を高濃度で低粘度とすることができ、かつ樹脂粒子が基材の繊維間へ侵入しやすくなり、塗布含浸性に優れたものとすることができる。水性エマルジョン樹脂液の樹脂濃度が高いというとは、乾燥に費やすエネルギーも少ないことであり、有機溶剤を使用しないことと共に、環境負荷の少ない処方を提供するものである。エマルジョン粒子の平均粒径が上記上限値より大きいと、分散したエマルジョン粒子が再凝集して分離沈殿することがある。
The emulsification method is not particularly limited. For example, a homogenizer, a disperser, and a clearer are added while gradually adding an emulsifier aqueous solution (preferably a heated emulsifier aqueous solution) to a thermosetting resin composition that has been previously heated and melted and mixed. A method of dispersing using a known stirring and mixing apparatus such as a mix is employed. The temperature at which the resin is heated and melted is usually such that the melt viscosity of the resin can be easily mixed when an aqueous emulsifier solution heated to the same degree is added and mixed.
The average particle size of the emulsion particles is preferably 30 μm or less, more preferably 10 μm or less. As a result, the emulsified resin liquid can be made to have a high concentration and a low viscosity, and the resin particles can easily enter between the fibers of the base material, so that the coating impregnation property is excellent. The high resin concentration of the aqueous emulsion resin liquid means that less energy is consumed for drying, and not only does not use an organic solvent, but also provides a formulation with a low environmental load. When the average particle diameter of the emulsion particles is larger than the above upper limit value, the dispersed emulsion particles may be re-aggregated and separated and precipitated.

上記のように、2種以上の熱硬化性樹脂を加熱溶融混合したものを水性エマルジョン樹脂液とすることにより、大きな設備投資が必要なく、樹脂液のハンドリング性に優れ、かつ繊維基材へ含浸性に優れているので、有機溶剤を実質的に使用しない処方として極めて有用である。   As described above, by heating and mixing two or more thermosetting resins into an aqueous emulsion resin liquid, there is no need for large capital investment, and the resin liquid has excellent handling properties and is impregnated into the fiber base material. Since it has excellent properties, it is extremely useful as a formulation that does not substantially use an organic solvent.

次に、上記水性エマルジョン樹脂液に他の添加剤を配合して含浸用樹脂液とし、しかる後、この樹脂液を繊維基材に担持させる。かかる担持方法としては、特に限定されないが、例えば、この樹脂液をスプレーノズルなどの噴射装置を用いて基材に噴射して塗工する方法、樹脂液中に基材を浸漬する方法、ナイフコーター、コンマコーター等の各種コーターにより樹脂液を基材に塗工する方法、あるいは、転写ロールにより樹脂液を基材に転写する方法、などが挙げられる。
これらの中でも、樹脂液を噴射装置により基材に噴射して塗工する方法では、噴射装置から噴射された樹脂液がエネルギーをもって基材に衝突するので、基材内への含浸性が向上して好ましい。
Next, other additives are blended into the aqueous emulsion resin liquid to obtain an impregnating resin liquid, and then the resin liquid is supported on the fiber substrate. Such a supporting method is not particularly limited. For example, the resin liquid is sprayed onto the base material using an spraying device such as a spray nozzle, the base material is immersed in the resin liquid, the knife coater. And a method of applying the resin liquid to the substrate with various coaters such as a comma coater, or a method of transferring the resin liquid to the substrate with a transfer roll.
Among these, in the method in which the resin liquid is applied to the base material by the spraying device, the resin liquid sprayed from the spraying device collides with the base material with energy, so that the impregnation into the base material is improved. It is preferable.

なお、噴射装置を用いて樹脂液を基材に噴射して塗工する方法や、樹脂液中に基材を浸漬する方法などを適用する場合は、その方法のみによって行ってもよいし、担持する樹脂組成物量の調整やプリプレグ表面の平滑性を向上させるために、コンマコーター、ナイフコーター、スクイズロールなどを併せて用いることもできる。   In addition, when applying a method of spraying a resin liquid onto a base material using a spraying device or a method of immersing a base material in a resin liquid, it may be performed only by that method or carrying A comma coater, knife coater, squeeze roll, or the like may be used in combination to adjust the amount of the resin composition to be adjusted and to improve the smoothness of the prepreg surface.

本発明のプリプレグの製造方法では、以上のようにして樹脂組成物を基材に担持させた後、これを通常加熱乾燥する。これにより、水が実質的に全て蒸発するとともに、樹脂成分が溶融して低粘度化し、基材繊維間に含浸したプリプレグを得ることができる。なお、必要に応じて樹脂成分が半硬化状態になるまでさらに熱を加えてもよい。加熱乾燥する条件としては、特に限定されないが、通常100〜220℃、好ましくは120〜190℃で2〜10分間行う。
また、プリプレグに担持させる樹脂組成物の量(固形分)は特に限定されないが、通常、プリプレグ(基材+樹脂組成物)全体に対して、40〜60重量%程度である。
In the method for producing a prepreg of the present invention, after the resin composition is supported on the substrate as described above, it is usually dried by heating. Thereby, substantially all of the water evaporates, and the resin component melts to lower the viscosity, so that a prepreg impregnated between the base fibers can be obtained. In addition, you may add heat until a resin component will be in a semi-hardened state as needed. Although it does not specifically limit as conditions to heat-dry, Usually, 100-220 degreeC, Preferably it carries out at 120-190 degreeC for 2 to 10 minutes.
The amount (solid content) of the resin composition supported on the prepreg is not particularly limited, but is usually about 40 to 60% by weight with respect to the entire prepreg (base material + resin composition).

以上に説明したように、本発明のプリプレグの製造方法は、2種以上の熱硬化性樹脂を加熱溶融混合し、この溶融した樹脂組成物を水に分散して水性エマルジョン樹脂液とし、これを前記繊維基材に担持することを特徴としている。これにより、有機溶剤を実質的に用いることなく、従来のものと同等のプリプレグを製造することができる。また、熱硬化性樹脂が軟化点100℃以下である場合、樹脂の加熱溶融混合およびエマルジョン化が容易となり、樹脂が軟化点40℃以下のもの(液状樹脂を含む)を含む場合、樹脂の加熱溶融混合およびエマルジョン化が容易となり、繊維基材のモノフィラメント間にも樹脂を十分に浸透させたプリプレグを得ることができる。更には、熱硬化性樹脂が、軟化点100℃以下であり、その少なくとも1種が軟化点40℃以下であることにより、樹脂の加熱溶融混合およびエマルジョン化がさらに容易となり、繊維基材のモノフィラメント間にも樹脂を十分に浸透させたプリプレグを得ることができる。   As described above, the method for producing the prepreg of the present invention comprises two or more thermosetting resins heated and melted and mixed, and the molten resin composition is dispersed in water to obtain an aqueous emulsion resin liquid. It carries on the said fiber base material, It is characterized by the above-mentioned. Thereby, a prepreg equivalent to the conventional one can be produced without substantially using an organic solvent. Further, when the thermosetting resin has a softening point of 100 ° C. or less, the resin can be easily melted and mixed and emulsified, and when the resin contains a softening point of 40 ° C. or less (including a liquid resin), the resin is heated. Melt mixing and emulsification become easy, and a prepreg in which the resin is sufficiently infiltrated between the monofilaments of the fiber substrate can be obtained. Furthermore, when the thermosetting resin has a softening point of 100 ° C. or lower, and at least one of them has a softening point of 40 ° C. or lower, the resin is further easily melted and mixed and emulsified, and the monofilament of the fiber base material A prepreg in which the resin is sufficiently infiltrated can be obtained.

積層板の製造方法は、上記のプリプレグの製造方法により得られたプリプレグを加熱加圧成形することを特徴とするものである。加熱加圧成形は、従来の有機溶剤を使用した樹脂ワニスからのプリプレグを成形する場合と同様の条件で行うことができ、例えば、温度170〜200℃、圧力20〜40kg/cmにて100〜200分間加熱加圧する。このようにして、従来のものと同等の、ボイドのない耐熱性の優れた積層板を得ることができる。
本発明のプリプレグの製造方法および積層板の製造方法は、有機溶剤を実質的に使用しないことから、省資源化、省エネルギー化、及び低コスト化が図られ、さらには作業環境の改善や大気汚染の低減にも寄与することができるものである。
The method for producing a laminated board is characterized in that the prepreg obtained by the above prepreg production method is subjected to heat and pressure molding. The heat and pressure molding can be performed under the same conditions as in the case of molding a prepreg from a resin varnish using a conventional organic solvent, for example, at a temperature of 170 to 200 ° C. and a pressure of 20 to 40 kg / cm 2 . Heat and press for ~ 200 minutes. In this way, it is possible to obtain a laminated plate having excellent heat resistance and no voids, equivalent to the conventional one.
The method for producing a prepreg and the method for producing a laminate according to the present invention do not substantially use an organic solvent, so that resource saving, energy saving, and cost reduction are achieved, and further, improvement of the working environment and air pollution are achieved. It can also contribute to the reduction of.

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。ここで記載されている「部」及び「%」は全て「重量部」及び「重量%」を示す。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. “Parts” and “%” described here all indicate “parts by weight” and “% by weight”.

実施例1
エポキシ樹脂としてビフェニル型エポキシ樹脂(NC−3000H、日本化薬(株)製、軟化点70℃)を使用し、シアネート樹脂としてノボラック型シアネート樹脂(Primaset、PT−30、ロンザジャパン(株)製、軟化点30℃)を使用した。
Example 1
A biphenyl type epoxy resin (NC-3000H, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., softening point: 70 ° C.) is used as the epoxy resin, and a novolac type cyanate resin (Primaset, PT-30, manufactured by Lonza Japan Co., Ltd.) A softening point of 30 ° C. was used.

エポキシ樹脂50gとシアネート樹脂50gとを90℃に加熱し溶融混合した。一方、乳化剤として花王(株)製エマルゲンA−500の1.5gを純水125gに溶解して乳化剤水溶液を調製し、90℃に加熱した。ディスパーザーを用い、上記加熱溶融した樹脂を40mm攪拌羽根にて6000rpmで攪拌しつつ、上記乳化剤水溶液を少量ずつ10分間かけて添加し、さらに10分間攪拌混合した。その後2000rpmで攪拌しながら30℃まで冷却し、平均粒径5μmで、樹脂濃度約45重量%の水性エマルジョン樹脂液を調製した。   50 g of epoxy resin and 50 g of cyanate resin were heated to 90 ° C. and melt mixed. On the other hand, 1.5 g of Emulgen A-500 manufactured by Kao Corporation was dissolved in 125 g of pure water as an emulsifier to prepare an aqueous emulsifier solution and heated to 90 ° C. Using a disperser, the above-mentioned aqueous solution of emulsifier was added in small portions over 10 minutes while stirring the heated and melted resin with a 40 mm stirring blade at 6000 rpm, and further stirred and mixed for 10 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to 30 ° C. with stirring at 2000 rpm, and an aqueous emulsion resin solution having an average particle diameter of 5 μm and a resin concentration of about 45% by weight was prepared.

次いで、この樹脂液の樹脂分100gに対して硬化促進剤としてイミダゾール化合物(2PHZ・PW、四国化成(株)製)0.75g、フィラーとしてカップリング剤処理したシリカ(アドマファインSC2500−SE、アドマテックス(株)製、平均粒径0.5μm)150gを配合して、含浸用樹脂液とした。
この含浸用樹脂液をガラスクロス(日東紡績(株)製、WE116E−S136、厚み100μm)にスプレーの方法にて塗布し、170℃で5分間加熱乾燥してプリプレグを得た。プリプレグ中の樹脂液固形分は50重量%であった。
Next, 0.75 g of an imidazole compound (2PHZ · PW, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) as a curing accelerator and silica treated with a coupling agent as a filler (Admafine SC2500-SE, Ad) 150 g of Matex Co., Ltd. (average particle size 0.5 μm) was blended to obtain a resin solution for impregnation.
This resin solution for impregnation was applied to glass cloth (manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., WE116E-S136, thickness 100 μm) by a spray method and dried by heating at 170 ° C. for 5 minutes to obtain a prepreg. The resin liquid solid content in the prepreg was 50% by weight.

実施例2
エポキシ樹脂としてビフェニル型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製、NC−3000H、軟化点70℃)50gを使用し、シアネート樹脂として2種のノボラック型シアネート樹脂(ロンザジャパン(株)製、Primaset、PT−30(軟化点30℃)およびPT−60(軟化点60℃))各25gを使用した。また、カップリング剤処理したシリカ(アドマファインSC2500−SE、アドマテックス(株)製)の配合量を125gとした。これ以外は実施例1と同様にしてプリプレグを得た。プリプレグ中の樹脂液固形分は50重量%であった。
Example 2
As the epoxy resin, 50 g of biphenyl type epoxy resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., NC-3000H, softening point 70 ° C.) is used, and as the cyanate resin, two types of novolak type cyanate resins (Lonza Japan Co., Ltd., Primaset, 25 g each of PT-30 (softening point 30 ° C.) and PT-60 (softening point 60 ° C.) were used. Moreover, the compounding quantity of the silica (Admafine SC2500-SE, the product made from Admatex Co., Ltd.) which processed the coupling agent was 125 g. Except this, a prepreg was obtained in the same manner as in Example 1. The resin liquid solid content in the prepreg was 50% by weight.

比較例1
エポキシ樹脂およびシアネート樹脂は、実施例1で使用したものと同じである。
これらを1対1の割合で用い、有機溶剤(メチルエチルケトン)に溶解して樹脂分50重量%のワニスとし、さらに樹脂固形分100g(ワニス200g)に対してイミダゾール化合物(2PHZ・PW)1.1g、シリカ(アドマファインSC2500−SE)150gを添加して含浸用ワニスを調製した。このワニスをガラスクロス(日東紡(株)製、
WE116E−S136)に浸漬法にて塗布し、170℃で5分間加熱乾燥してプリプレグを得た。プリプレグ中のワニス固形分は50重量%であった。
Comparative Example 1
The epoxy resin and cyanate resin are the same as those used in Example 1.
These are used in a ratio of 1: 1 and dissolved in an organic solvent (methyl ethyl ketone) to obtain a varnish having a resin content of 50% by weight. Further, 1.1 g of an imidazole compound (2PHZ · PW) with respect to 100 g of resin solid content (200 g of varnish). Then, 150 g of silica (Admafine SC2500-SE) was added to prepare a varnish for impregnation. This varnish is made of glass cloth (Nittobo Co., Ltd.,
WE116E-S136) was applied by a dipping method and dried by heating at 170 ° C. for 5 minutes to obtain a prepreg. The varnish solid content in the prepreg was 50% by weight.

比較例2
実施例1と同様に、エポキシ樹脂としてビフェニル型エポキシ樹脂(NC−3000H)を使用し、シアネート樹脂としてノボラック型シアネート樹脂(Primaset、PT−30)を使用した。これらの樹脂をそれぞれ粉砕しようとしたが、シアネート樹脂は融点が低いため、粉砕ができず、従って、分散剤(乳化剤)水溶液に分散した水分散スラリーを調製することができなかった。
Comparative Example 2
In the same manner as in Example 1, a biphenyl type epoxy resin (NC-3000H) was used as an epoxy resin, and a novolac type cyanate resin (Primaset, PT-30) was used as a cyanate resin. Each of these resins was tried to be pulverized, but the cyanate resin had a low melting point, so that it could not be pulverized. Therefore, an aqueous dispersion slurry dispersed in an aqueous dispersant (emulsifier) solution could not be prepared.

比較例3
実施例1と同様に、エポキシ樹脂としてビフェニル型エポキシ樹脂(NC−3000H)を使用し、シアネート樹脂としてノボラック型シアネート樹脂(Primaset、PT−30)を使用した。これらの樹脂をそれぞれ加熱溶融し、実施例1と同様にして乳化剤水溶液に分散してエマルジョンを調製しようとしたが、エポキシ樹脂は融点が高いため、水性エマルジョン化することができなかった。
Comparative Example 3
In the same manner as in Example 1, a biphenyl type epoxy resin (NC-3000H) was used as an epoxy resin, and a novolac type cyanate resin (Primaset, PT-30) was used as a cyanate resin. Each of these resins was heated and melted and dispersed in an aqueous emulsifier solution in the same manner as in Example 1 to prepare an emulsion. However, since the epoxy resin had a high melting point, it could not be formed into an aqueous emulsion.

比較例4
エポキシ樹脂およびシアネート樹脂は、実施例1で使用したものと同じである。
エポキシ樹脂は、ペレット状のものをフェザーミルで粗粉砕し、更に、カウンタージェットミルで平均粒径4μmに微粉砕した。この微粉砕したエポキシ樹脂100gと、分散剤として花王(株)製エマルゲンA−500の1gを純水50gに溶解した水溶液と混合し、ディスパーザーに40mm攪拌羽根にて、2000rpmで10分間攪拌混合しエポキシ樹脂濃度66.7重量%の水分散スラリーとした。
Comparative Example 4
The epoxy resin and cyanate resin are the same as those used in Example 1.
The epoxy resin was coarsely pulverized with a feather mill, and further finely pulverized with a counter jet mill to an average particle size of 4 μm. 100 g of this finely pulverized epoxy resin and 1 g of Emulgen A-500 manufactured by Kao Co., Ltd. as a dispersant are mixed with an aqueous solution dissolved in 50 g of pure water, and stirred and mixed at 2000 rpm with a 40 mm stirring blade for 10 minutes. A water-dispersed slurry having an epoxy resin concentration of 66.7% by weight was obtained.

一方、シアネート樹脂は、オーブンで60℃に加温して溶融し、100gを秤量した。これを、乳化剤として花王(株)製エマルゲン123Pの5gを純水50gに溶解し90℃に加温した水溶液と混合し、70℃に保温しつつ、ディスパーザーに40mm攪拌羽根にて、6000rpmで10分間攪拌混合し、その後2000rpmで攪拌しながら25℃まで冷却し、平均粒径7μmでシアネート樹脂濃度66.7重量%の水系エマルジョンを得た。   On the other hand, the cyanate resin was melted by heating to 60 ° C. in an oven, and 100 g was weighed. 5 g of Emulgen 123P manufactured by Kao Corporation was dissolved in 50 g of pure water as an emulsifier and mixed with an aqueous solution heated to 90 ° C., and kept at 70 ° C. with a 40 mm stirring blade at 6000 rpm while keeping the temperature at 70 ° C. The mixture was stirred and mixed for 10 minutes, and then cooled to 25 ° C. while stirring at 2000 rpm to obtain an aqueous emulsion having an average particle size of 7 μm and a cyanate resin concentration of 66.7% by weight.

これらのスラリーとエマルジョンを1対1の割合で混合し、樹脂濃度66.7重量%の水分散樹脂液とした。このとき、部分的に凝集物が生成し、沈殿した。その後直ちに、この水分散樹脂液の樹脂分100gに対して硬化促進剤としてイミダゾール化合物(2PHZ・PW、四国化成(株)製)1.1g、フィラーとしてカップリング剤処理したシリカ(アドマファインSC2500−SE)150gを混合攪拌し、含浸用樹脂液とした。以下、実施例1と同様にしてプリプレグを得た。プリプレグ中の樹脂液固形分は50重量%であった。   These slurry and emulsion were mixed at a ratio of 1: 1 to obtain an aqueous dispersion resin liquid having a resin concentration of 66.7% by weight. At this time, aggregates were partially formed and precipitated. Immediately thereafter, 1.1 g of an imidazole compound (2PHZ · PW, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) as a curing accelerator and silica treated with a coupling agent as a filler (Admafine SC2500-) with respect to 100 g of the resin content of the aqueous dispersion resin liquid SE) 150 g was mixed and stirred to obtain a resin solution for impregnation. Thereafter, a prepreg was obtained in the same manner as in Example 1. The resin liquid solid content in the prepreg was 50% by weight.

実施例1,2および比較例1〜4で得られたプリプレグ1枚を使用し、これに厚み18μmの片面粗化銅箔(古河電工(株)製、GTS−MP18)を重ね、180℃、30kg/cmにて150分間加熱加圧することにより、熱硬化性樹脂の硬化を進めながら脱泡および成形を行い、銅張積層板を作製した。 One prepreg obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 was used, and a single-side roughened copper foil having a thickness of 18 μm (manufactured by Furukawa Electric Co., Ltd., GTS-MP18) was layered thereon at 180 ° C. By heating and pressing at 30 kg / cm 2 for 150 minutes, defoaming and molding were carried out while the thermosetting resin was being cured, and a copper-clad laminate was produced.

含浸用樹脂液、プリプレグおよび積層板の特性を表1および表2に示す。

Figure 0004301008
Tables 1 and 2 show the characteristics of the impregnating resin solution, the prepreg, and the laminate.
Figure 0004301008

Figure 0004301008
Figure 0004301008

(測定方法)
1.含浸用樹脂液の保存性:含浸用樹脂液を20℃に保存し、樹脂液のゲル化時間(170℃熱盤法)が初期値の2分の1になるまでの日数を5日ごとに測定した。
2.プリプレグ含浸性:プリプレグを光学顕微鏡(50倍)により観察し、ボイドの有無により含浸用樹脂液の含浸性を評価した。1cmあたりのボイドの数が3個以下を良
好とした。
3.プリプレグ保存性:温度20℃、相対湿度40%の雰囲気内にプリプレグを置き、10日毎に上記の銅張積層板成形条件で成形を行い、銅箔をエッチングして成形性を確認した。成形性の評価は、目視により積層板のボイドの有無を観察し、ボイドが生じるまでの日数を求めた。
4.積層板のはんだ耐熱性:JIS C 6481に準拠して、50×50mmの試験片(10個)に対し、125℃、10時間のプレッシャー・クッカー吸湿処理を行った後、
260℃半田浴に上記試験片を180秒間浮かべ、試験片に剥がれ、膨れが発生している確率を調べた。
5.銅箔引剥し強さ:JIS C 6481により、巾10mmの試験片を用い、銅箔を直角に引き上げた時の剥し強さを測定した。
6.厚み方向熱膨潤率:熱膨張測定装置(TAインスツルメント社製)により昇温速度3℃/分で200℃まで測定した。
(Measuring method)
1. Storage stability of impregnating resin solution: Store the impregnating resin solution at 20 ° C., and set the number of days until the gel time (170 ° C. hot plate method) of the resin solution becomes half of the initial value every 5 days. It was measured.
2. Prepreg impregnation property: The prepreg was observed with an optical microscope (50 times), and the impregnation property of the resin solution for impregnation was evaluated based on the presence or absence of voids. The number of voids per 1 cm 2 was 3 or less.
3. Prepreg storage stability: A prepreg was placed in an atmosphere at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 40%, and was molded every 10 days under the above copper-clad laminate molding conditions, and the copper foil was etched to confirm the moldability. For the evaluation of formability, the presence or absence of voids in the laminate was visually observed, and the number of days until voids were determined was obtained.
4). Solder heat resistance of the laminated plate: In accordance with JIS C 6481, after 50 × 50 mm test pieces (10 pieces) were subjected to a pressure cooker moisture absorption treatment at 125 ° C. for 10 hours,
The test piece was floated in a 260 ° C. solder bath for 180 seconds, peeled off from the test piece, and the probability of occurrence of swelling was examined.
5. Copper foil peel strength: According to JIS C 6481, a test piece having a width of 10 mm was used, and the peel strength when the copper foil was pulled up at a right angle was measured.
6). Thickness direction thermal swelling rate: Measured up to 200 ° C. at a rate of temperature rise of 3 ° C./min with a thermal expansion measuring device (TA Instruments).

以上の結果から、実施例1および2においては、含浸用樹脂液は水性エマルジョン化したものであり、有機溶剤を使用していないにもかかわらず、保存性、含浸性に優れており、プリプレグ特性、積層板特性も比較例1の従来法で得られたプリプレグ特性、積層板と同等の特性を有している。
比較例2は、実施例1と同じ2種の樹脂を用い、それぞれ個々に水分散スラリーを調製しようとした場合であり、比較例3も、同様に2種の樹脂を用い、それぞれ個々に水性エマルジョンのみを調製しようとした場合である。どちらの場合も安定した水分散樹脂液を得ることはできなかった。比較例4は樹脂の軟化点に応じて水分散スラリーと水性エマルジョンとを調製し、これらを混合して含浸用樹脂液とした場合であるが、スラリー粒子とエマルジョン粒子が部分的に凝集が生じ、スプレーノズルを詰まらせるという問題点が生じた。
From the above results, in Examples 1 and 2, the impregnating resin liquid is an aqueous emulsion, and is excellent in preservability and impregnation properties even though no organic solvent is used. The laminate characteristics are also the same as the prepreg characteristics obtained by the conventional method of Comparative Example 1 and the laminate.
Comparative Example 2 is a case where the same two types of resins as in Example 1 were used and water dispersion slurries were prepared individually, and Comparative Example 3 was also similarly prepared using two types of resins and individually aqueous. This is a case where only an emulsion is to be prepared. In either case, a stable water-dispersed resin liquid could not be obtained. Comparative Example 4 is a case where a water-dispersed slurry and an aqueous emulsion are prepared according to the softening point of the resin, and these are mixed to obtain a resin liquid for impregnation. The slurry particles and the emulsion particles partially aggregate. The problem of clogging the spray nozzles occurred.

本発明のプリプレグの製造方法は、2種以上の熱硬化性樹脂を加熱溶融混合し、しかる後、この溶融した樹脂組成物を水に分散して水性エマルジョン樹脂液とし、これを前記繊維基材に担持することを特徴とするものであり、有機溶剤を実質的に使用することなく、安定した水性エマルジョン樹脂液を調製することができ、従来のものと同等のプリプレグを製造することができる。
本発明の積層板の製造方法により得られた積層板は、有機溶剤の樹脂ワニスを用いた従来法による積層板と同等の特性を有している。
また、本発明のプリプレグの製造方法および積層板の製造方法は、有機溶剤を実質的に使用しないことから、省資源化、省エネルギー化、及び低コスト化が図られ、さらには作業環境の改善や大気汚染の低減にも寄与することができるものであり、プリント回路板、繊維強化プラスチック等のためのプリプレグおよび積層板の製造方法として極めて有用である。
In the method for producing a prepreg of the present invention, two or more kinds of thermosetting resins are heated, melted and mixed, and then the molten resin composition is dispersed in water to form an aqueous emulsion resin liquid, which is used as the fiber base material. A stable aqueous emulsion resin solution can be prepared without substantially using an organic solvent, and a prepreg equivalent to the conventional one can be produced.
The laminate obtained by the laminate production method of the present invention has characteristics equivalent to those of a laminate produced by a conventional method using a resin varnish of an organic solvent.
In addition, since the prepreg manufacturing method and the laminate manufacturing method of the present invention do not substantially use an organic solvent, resource saving, energy saving, and cost reduction can be achieved, and further, the working environment can be improved. It can contribute to the reduction of air pollution, and is extremely useful as a method for producing prepregs and laminates for printed circuit boards, fiber reinforced plastics, and the like.

Claims (3)

繊維基材と、前記繊維基材に担持された熱硬化性樹脂組成物とから構成されるプリプレグの製造方法において、軟化点が100℃以下であり、その少なくとも1種が軟化点40℃以下である2種以上の熱硬化性樹脂を加熱溶融混合し、しかる後、この溶融した樹脂組成物を水に分散して水性エマルジョン樹脂液とし、この樹脂液を前記繊維基材に担持することを特徴とするプリプレグの製造方法。 In the manufacturing method of the prepreg comprised from a fiber base material and the thermosetting resin composition carry | supported by the said fiber base material, a softening point is 100 degrees C or less, At least 1 type is a softening point of 40 degrees C or less some more thermosetting resin heated and melted and mixed, thereafter, characterized in that the molten resin composition dispersed in water to form an aqueous emulsion resin solution, carrying the resin solution to the fibrous substrate A method for producing a prepreg. 請求項1に記載のプリプレグの製造方法において、熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂および又はシアネート樹脂を含有するものであるプリプレグの製造方法。 The method for producing a prepreg according to claim 1, wherein the thermosetting resin contains an epoxy resin and / or a cyanate resin. 請求項1または2に記載の方法により得られたプリプレグを加熱加圧成形することを特徴とする積層板の製造方法。 A method for producing a laminated board, wherein the prepreg obtained by the method according to claim 1 or 2 is heated and pressed.
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