JP4736275B2

JP4736275B2 - プリプレグの製造方法

Info

Publication number: JP4736275B2
Application number: JP2001252555A
Authority: JP
Inventors: 猛斉藤
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2021-08-23
Also published as: JP2003064197A

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に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に印刷配線板に使用されるプリプレグは、繊維質基材に熱硬化性樹脂を有機溶剤で希釈した熱硬化性樹脂ワニスを含浸した後、乾燥炉にて溶剤を揮発させ熱硬化性樹脂をＢステージまで硬化して製造される。繊維質基材に熱硬化性樹脂ワニスを含浸させる塗工工程は、含浸槽内の熱硬化性樹脂ワニス中に支持ロールにより搬送されてくる繊維質基材を浸入させ、その後、計量装置により付着量を調整している。熱硬化性樹脂ワニスの繊維質基材への含浸性は、繊維質基材の性能、熱硬化性樹脂ワニスの濃度により制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した含浸方法において、良好な含浸性を得るためには、繊維質基材の密度を低下させる。また、熱硬化性樹脂ワニスの濃度を低下させる。さらに、繊維質基材の搬送速度を低下させる等が一般的であるが、繊維質基材の密度を低下すると強度が低下し、塗工中、基材破れが発生する恐れがある。また、熱硬化性樹脂ワニスの濃度を低下させると希釈溶剤の歩留悪化、あるいは作業環境を悪化させる。さらに、繊維質基材の搬送速度を低下させることは効率悪化となる。また、これらのプリプレグは、含浸が不十分であるため、繊維質基材の表面あるいは内部に気泡が残留する。この残留気泡を有するプリプレグを用いて、金属張り積層板を製造すると残留気泡が悪影響を及ぼし、金属張り積層板の成形性、耐熱性が低下する課題がある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、効率良くかつ良好な含浸性を得るプリプレグの製造方法の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明に係るプリプレグの製造方法は、繊維質基材に熱硬化性樹脂ワニスを含浸する塗工工程において、繊維質基材が樹脂ワニスに浸入する際、繊維質基材と樹脂ワニスの液面がなす角度が２５度以上６０度未満であることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明のプリプレグの製造方法における塗工工程では、繊維質基材が熱硬化性樹脂ワニスに浸入する際、繊維質基材の表面あるいは内部に存在する空気と熱硬化性樹脂ワニスに、置換作用が発生し含浸が完了する。このとき、繊維質基材が樹脂ワニス液面に対し、垂直に浸入すると繊維質基材中の空気が抜けにくく、繊維質基材内部に残存してしまう。
【０００６】
そこで、本発明のプリプレグの製造方法は、繊維質基材が樹脂ワニス液に浸入する角度を小さくし、繊維質基材の片側が先に熱硬化性樹脂ワニスに接触することで、他側から空気が抜け易くなる。すなわち、繊維質基材内部の空気と樹脂ワニスの置換作用が容易となり、含浸性を高めることとなる。特に、熱硬化性樹脂ワニスの接触角より小さい角度で、繊維質基材が熱硬化性樹脂ワニスに浸入するのが好ましく、繊維質基材表面あるいは内部の気泡が熱硬化性樹脂ワニス内に持ち込まれず、塗れ性が良好である。
【０００７】
また、繊維質基材の浸入角度θは、熱硬化性樹脂ワニスの粘度、濃度、温度にもよるが、θ＝２５〜６０が好ましく、これにより得られたプリプレグは、プリプレグ表面あるいは内部の残留気泡を少なくできる。熱硬化性樹脂ワニスの接触角は、ガラス板上に熱硬化性樹脂ワニスを滴下した状態において、ガラス板（固体）の表面張力γｓ、熱硬化性樹脂ワニス（液体）の表面張力γＬ、双方間の界面張力γｓＬとの間の角度を差す。
【０００８】
次に、本発明を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のプリプレグの製造に使用される含浸装置の概略図である。含浸装置１は、熱硬化性樹脂ワニス２を入れた含浸槽３、含浸槽３内の浸入角度調整ロール４、固定支持ロール５および計量装置６（一例としてスクイズロールとする）とを備える。搬送されてくる繊維質基材７を含浸槽３に浸入させ、浸入角度調整ロール４と固定支持ロール５の下側を通過させ、熱硬化性樹脂ワニス２を含浸させた後、計量装置６で付着量を制御する。浸入角度調整ロール４は、任意に角度を調整できる構造とするのが好ましい。浸入角度を図面を使用して説明する。図２は、熱硬化性樹脂ワニス２の液面と、浸入角度調整ロール４を示し、浸入角度調整ロール４は、上下に移動でき、繊維質基材７の浸入角度を調整できる。
【０００９】
本発明に用いられる繊維質基材は、無機繊維および有機繊維の織布、不織布である。基材強度、取り扱いの点から紙基材あるいは、ガラス繊維は好ましく、繊維質基材の厚みは、３０〜３００μｍが好ましい。
また、熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、シアネートエステル樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、トリアジン環を有する熱硬化性樹脂が適用できる。また、必要に応じて、水酸化アルミニウム、クレー等の無機充填材が添加される。さらに、必要に応じて本発明の効果を阻害しない範囲で他の化合物を配合することも可能である。
【００１０】
前記熱硬化性樹脂、その他の成分は、溶剤に溶解または分散させてワニスとして使用される。使用される溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、酢酸エチル等のエステル系溶剤、エチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤、メタノール、エタノール等のアルコール系溶剤が挙げられ、これらは何種類かを混用して用いてもよい。熱硬化性樹脂ワニス中の固形濃度は、５０〜８０重量％になるようにするのが好ましい。
【００１１】
繊維質基材への熱硬化性樹脂ワニスの計量方法には、特に制限はないが、スクイズロール方式、カットバー方式が一般的である。このとき、繊維質基材への熱硬化性樹脂ワニスの付着量は、熱硬化性樹脂固形分と繊維質基材の総量に対して、樹脂固形分が３５〜６０重量％になるようにするのが好ましい。
得られたプリプレグは、所定の寸法に裁断され、１枚または適宜任意枚数を積層して、その片面若しくは両面に金属箔を重ねて加熱加圧成形することにより、金属張り積層板とすることができる。このときの条件としては、加熱温度が１５０〜２３０℃、圧力が２〜５ＭＰａの条件とするのが好ましく、この条件に０．５〜２．０時間さらすことが好ましい。また、金属箔としては、銅箔、アルミ箔等が使用される。金属箔の厚さは、用途にもよるが５〜１００μｍのものが好適に用いられる。
【００１２】
塗工工程において、繊維質基材が熱硬化性樹脂ワニスに浸入する際、繊維質基材表面あるいは内部の気泡がプリプレグ状態で残存する恐れがある。本発明においては、繊維質基材が熱硬化性樹脂ワニスに浸入する角度θを２５度以上６０度未満とすることで塗れ性を向上させ、残留気泡の少ないプリプレグを製造することができる。
【００１３】
【実施例】
次に、本発明の実施例を説明する。
実施例１
臭素化ビスフェノールＡエポキシ樹脂（エポキシ当量４８０、臭素含有量２１．５重量％）１００重量部、ジシアンジアミド２．６重量部および２−エチル−４−メチルイミダゾール０．２重量部をメチルエチルケトンに溶解して、固形分６０重量％の熱硬化性樹脂ワニスを作製した。また、図１に示すような含浸装置を用いた。上記の熱硬化性樹脂ワニスを含浸槽に入れ、これに、厚み０．２ｍｍのガラスクロス織布を通過させて、熱硬化性樹脂ワニスを粘度８０ＭＰａ・ｓに調整し、ガラスクロス織布に含浸させ、次いで、熱硬化性樹脂ワニスが含浸されたガラスクロス織布を乾燥炉に通して、樹脂分４２重量％のプリプレグを製造した。
熱硬化性樹脂ワニスの接触角；４５°
浸入角度θ；４０°
【００１４】
実施例２
浸入角度を２５°に調整したこと以外は、実施例１に準じた。
【００１５】
比較例１
浸入角度を９０°に調整したこと以外は、実施例１に準じた。
【００１６】
実施例１、２および比較例１のプリプレグ気泡残存率およびプリプレグを所定の大きさに裁断し、この両側に１８μｍの銅箔を配置し、この材料をステンレス製の厚さ１．８ｍｍの鏡板にはさみ、これら構成品を１５回重ね合わせ、プレス熱板間に挿入し、多段プレスにて温度１８５℃、圧力４ＭＰａの条件下で８５分間成形し、両面銅張積層板を作成し、成形性、耐熱性を評価した。その結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】

＊１；２０ｍｍ角サンプルを顕微鏡で観察した。
＊２；積層板を目視で観察し、残留気泡の数。
＊３；１２１℃、２気圧下に一定時間放置し、２６０±２０℃半田に２０秒浸積後フクレを目視で観察する。
【００１８】
実施例１、２および比較例１は、表１から明らかなように本発明品は、本発明品以外より、残留気泡が少なく、かつ、金属張り積層板の性能も向上したことを確認した。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、繊維質基材が熱硬化性樹脂ワニスに浸入する角度θを２５度以上６０度未満とすることで塗れ性を向上させ、残留気泡の少ないプリプレグを製造することができる。
また、本発明より製造したプリプレグは、熱硬化性樹脂の塗れ性を高めているので残留気泡が少ない。これを用いて製造した金属張り積層板は、成形性、耐熱性が優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるプリプレグを製造するために使用される含浸装置の一例を示す概略図である。
【図２】熱硬化性樹脂ワニスの液面と、浸入角度調整ロールの関係を示す図である。
【符号の説明】
１含浸装置
２熱硬化性樹脂ワニス
３含浸槽
４浸入角度調整ロール
５固定支持ロール
６計量装置
７繊維質基材

Claims

繊維質基材に熱硬化性樹脂ワニスを含浸する塗工工程で、繊維質基材が樹脂ワニスに浸入される際に、繊維質基材と樹脂ワニスの液面との間に角度を形成して塗工するプリプレグの製造方法において、
前記塗工工程が実施される含浸装置の含浸槽内に、固定支持ロールと、該固定支持ロールに対して繊維質基材浸入側に浸入角度調整ロールと、が備えられていて、該浸入角度調整ロールの位置調整によって繊維質基材の樹脂ワニスの液面に対する浸入する角度を２５度以上６０度未満にする
ことを特徴とするプリプレグの製造方法。