JPH0219558A - 含浸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は多数の繊維によってシート状に形成された素材
にフェス等の含浸剤を含浸させるための含浸装置に関す
るものである。

〈従来の技術〉 今日、電子機器の発展とその小型化に伴いこれ等の機器
には、導電性薄板を積層した絶縁性基板に電子回路を印
刷した、所謂プリント基板が多く用いられている。

前記′ｉＩＡ縁性基仮性基板プレグと呼ばれ、一般には
多数のガラス繊維をシート状に形成したガラスクロス、
或いは多数のパルプをシート状に形成した厚紙等を液状
フェスに浸漬し、その後ドライヤーによって乾燥して形
成されている。

前記プリプレグの性能は、各種要素によって決定される
が、その中で特にフェスの含浸性が最も重要視される。

前記フェスの含浸性とは、生産性の面から見た含浸速度
と、ａ能面から見た残留気泡の問題に関するものである
。

特に、プリプレグに残留気泡が発生した場合には、絶縁
性の低下、吸湿性、膨れ等が発生し、プリプレグの性能
低下の原因となるものである。

前記したプリプレグに気泡が発生する大きな原因として
、シート状素材に含まれる空気と、ワニス中に巻き込ま
れた空気との二つがある。

即ち、ガラスクロス或いは厚紙を構成する多数のモノフ
ィラメント間にある空気が、ワニスの含浸にも関わらず
該フィラメント間に残留して閉じ込められ、気泡となる
ものである。またワニスは含浸性を向上するために溶剤
によって粘度を低下させているが、シート状素材を該ワ
ニスに浸漬する際に空気を巻き込むことが避けられず、
このため巻き込まれた空気が素材に付着して気泡となる
ものである。

上記問題を解決するために種々の技術が開発されている
。

その中で一般的に実施されている技術は、第３図に示す
ように、連続的に供給されるシート状素材１の片面に、
容器１９に収容されたワニス１８に一部を浸漬したキス
ロール３１を接触させて素材１の片面からワニス１８を
塗布することで素材中の空気を反対面から放出させ、そ
の後素材ｌをワニスに浸漬させて含浸し、スクイズロー
ル２０によって余剰ワニス１８を除去し得るように構成
されている。

また前記技術の外にキスロール３１に代えて、素材の片
面にワニスをシャワーによって塗布する技術も実施され
ている。

上記技術によればそれなりの効果はあるが完全なものと
いうことは出来ない。

最近に至り電子技術が益々発展し、プリプレグの性能向
上に対する要求も強くなっている。前記要求に対応する
ために、真空下に於いて素材にワニスを含浸させること
で残留気泡のないプリプレグを得る技術が検討されてい
る。

〈発明が解決しようとする課題〉 然し、上記真空下に於ける含浸技術にあっては、ワニス
の粘度を調整するための溶剤の蒸発が早く、このためワ
ニスを一定粘度に維持することが困難である。またシー
ト状素材を連続的に供給することから、該素材にワニス
を含浸する含浸部を真空状態に維持するためのシール方
法に問題があり、このため含浸部を一定の真空度に維持
することが困難である。また内部に含浸部を有する真空
筐体を形成し、該筐体に対する素材の出入口に一対のロ
ールを設け、該ロール対によって筐体をシールし得るよ
う構成したり、更にこのロール対にワニスを溜め、該ワ
ニスによって筐体をシールし得るように構成されてもの
もあるが、何れにしても含浸部を一定の真空度に維持す
ることが困難である等の問題がある。

本発明の目的は、前記各問題点を解決した新規な含浸装
置を堤供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 上記課題を解決するために本発明の含浸装置は、多数の
繊維によって形成されたシート状の素材に含浸剤を含浸
させるための含浸装置であって、端面に前記素材を導入
するための開口を形成し且つ他端面を開放して形成した
筐体と、前記筐体内に配設され且つ前記素材を搬送する
ための複数の大径ロール対及び該大径ロール対間に配置
される小径ロールにより構成した空室と、前記空室を真
空吸引するための真空発生手段と、前記ロールを駆動す
るための駆動手段と、前記含浸剤を収容した容器とによ
り構成されるものである。

また他の含浸装置は前記含浸装置に於いて、素材の搬送
方向下流側の大径ロール対が含浸剤の液面と接触するか
又は浸漬して配置されて構成されるものである。

〈作用〉 上記手段によれば、多数の繊維によって形成されたシー
ト状の素材は、筐体に形成された開口を通り該筐体内に
配置された複数の大径ロール対によって搬送される。前
記素材が、複数の大径ロール対及び該大径ロール対間に
配置される小径ロールにより構成され、且つ真空吸引手
段によって真空吸引された空室に搬送されると、素材を
構成するモノフィラメント間に存在する空気は空室内に
放出される。そして内部に存在した空気を放出した素材
は前記空室から更に搬送され、容器に収納された含浸剤
に浸漬されて、含浸剤が含浸される。

また素材の搬送方向下流側の大径ロール対を、含浸剤の
液面と接触するか又は僅かに浸漬した状態で配置した場
合には、大径ロール対の当接面に於いて発生するリーク
によって、該大径ロール間の含浸剤の液面が吸引され上
昇する。このため前記大径ロール対から繰り出される素
材は、大気に触れることなく含浸剤に浸漬される。

〈実施例〉 以下上記手段を適用した含浸装置の一実施例について図
を用いて説明する。

第１図は含浸装置の説明図、第２図は第１図のイーイ矢
視図である。

図に於いて、素材ｌは、多数のガラス繊維をシート状に
形成したガラスクロス、或いは多数のパルプをシート状
に形成した厚紙等からなっており、図示しない供給部か
ら連続的に供給されている。

筐体２ば、内部に後述するロールを回転可能に支承して
収納すると共に空室を形成するためのものである。この
筺体２は、周囲を充分剛性の高い材料、例えばステンレ
ス鋼等の材料によって気密を保持し得るように形成され
ている。また筐体２の上面２ａには、素材１を導入する
ための開口２ｂが形成され、また下面２Ｃは開放して形
成されている。前記開口２ｂには、適度な可撓性と自己
潤滑性を有する合成樹脂（例えばナイロン等）板が設け
られ、素材１を円滑に筺体２に導入すると共に該筐体２
のシールを行っている。

前記筺体２には、素材ｌを矢印ａ方向に搬送するための
大径ロール３ａ、３ｂを互いに密着して構成した大径ロ
ール対３、及び同様にして構成した大径ロール対４，５
が収納されている。そして前記大径ロール対３．４の間
には小径ロール５ａ。

６ｂが配置され、また大径ロール対４，５の間には小径
ロール７ａ、７ｂが配置されている。

即ち、大径ロール３ａと大径ロール４ａとの間には、小
径ロール６ａがその上下に有る大径ロール３ａ及び４ａ
に対し密着して配置されている。

他の小径ロール６ｂ、７ａ、７ｂも夫々前記小径ロール
６ａと同様に、その上下にある大径ロールに対し密着し
て配置されている。

また前記各ロール３ａ〜７ｂの両端は、筺体２を構成す
るサイドフレーム２ｄ、”ｌｅと近接して配置されてい
る。

上記の如く各ロールを配置することにより、ロール３ａ
、６ａ、４ａ及びロール３ｂ、　　６ｂ、　　４ｂ及び
サイドフレーム２ｄ、２ｅとで囲まれた空室８を形成し
、同様にロール４ａ、７ａ、５ａ及びロール４ｂ、７ｂ
、５ｂ及びサイドフレーム２ｄ、’ｌｅとで囲まれた空
室９を形成している。

また後述する駆動手段によって上記各ロールが回転され
る際、密着部分に於けるシール性を向上させるために、
上記各ロールは金属ロールとウレタンロールとによって
形成されている。例えば大径ロールを金属ロールによづ
て形成した場合、小径ロールは金属ロールの表面にウレ
タンを積層したウレタンロールによって形成されている
。

前記各ロール３ａ〜７ｂは、筺体２のサイドフレーム２
ｄ、２ｅに自己潤滑性を有する合成樹脂（例えばテフロ
ン（登録商標））製の軸受１０によって回転可能に支承
されている。また前記軸受１０は、該軸受１０からの空
気のリークを防止するためにキャップ１１によって閉鎖
されている。

また前記各ロール３ａ〜７ｂに於いて、大径ロール対３
，４．５が駆動手段によって直接駆動されている。そし
て小径ロール６ａ〜７ｂは、夫々密着した大径ロールと
の接触摩擦によって駆動力を伝達されて回転している。

前記大径ロール対３〜５は第２図に示すように、大径ロ
ール３ａ〜５ｂに対応して設けた軸１２を介して駆動モ
ーター１３によって駆動されている。

前記軸１２は一端を筺体２と一体的に形成したサイドフ
レーム２ｒに設けた軸受１４に支承され、他端には磁気
カップリング１５を設けて構成されている。この磁気カ
ップリング１５は、大径ロール３３〜５ｂの夫々のロー
ルの軸端と対向し、磁気作用によって軸１２の回転を該
ロールに接続或いは遮断し得るものである。

前記駆動モーター１３は所定の減速装置、変速装置１３
ａと共に構成されている。そして前記駆動モーター１３
の回転が所望の回転数に設定され、チェン、ベルト刃付
ベルト、ギヤ等の伝導手段１６を介して軸１２に伝達さ
れるものである。尚、本実施例ではチェン伝導を採用し
ている。このため軸１２にはスプロケットホイル１６ａ
が固着されている。

前記空室８，９には、真空発生手段となる真空ポンプ１
７が接続され、該空室８．９を約３０丁ｏｒｒ程度の真
空度に吸引している。

前記筺体２の下面２Ｃに対向して、含浸剤１８を収容し
た容器１９が設けられている。

前記含浸剤１８としては、フェノール主体ワニス或いは
エポキシ樹脂ワニス等のワニスが用いられている。そし
て前記ワニスは溶剤によって適度の粘度を有するように
調整されている。また前記容器１９に収容された含浸剤
１８としてのワニス１８は、図示しない手段によってそ
の液面高さ、粘度等が常に一定範囲内にあるよう制御さ
れている。

スクイズロール２０は容器１９の外部に設けられ、図示
しない駆動手段によって駆動され、ワニス１８を含浸し
た素材ｌを挾持してその表面にある余剰ワニスを除去す
ると共に、素材１の表面を平滑にするためのものである
。尚、２１は素材ｌの搬送経路にあって該素材１の搬送
方向を案内するためのガイドロールであ゛る。

次に上記の如く構成した含浸装置により素材１にワニス
１８を含浸する場合について説明する。

先ず容器１９に所定の粘度に調整されたワニス１８を所
定の液面高さまで収容する。真空ポンプ１７及び駆動モ
ーター１３を駆動し、各ロール３ａ〜７ｂを回転しつつ
空室８．９内を真空吸引する。次いで筺体２の開口２ｂ
に素材１を導入し、該素材１を大径ロール対３によって
空室８に搬送する。

素材１は大径ロール対３により挾持されることによって
押圧され、素材１に含まれる空気がある程度放出される
が該素材１を構成するモノフィラメント間にある空気は
保持されている。そして素材１が空室８に導入されると
、該空室が３０Ｔｏｒｒ程度の真空度を維持しているた
め、前記モノフィラメント間にある空気が空室８内に放
出される。

引き続き素材１は大径ロール対３．４によって空室９に
搬送され、該空室９に於いて前記空室８と同様にしてモ
ノフィラメント間にある空気が空室９内に放出される。

素材ｌに含まれる空気は、前記空室８，９内に於ける真
空吸引によって放出される。そして空気を放出した素材
ｌは、大径ロール対５から容器１９に収容されたワニス
１８に浸漬され、容器１９内をガイドロール２１によっ
て案内され、この間にワニス１８が含浸される。そして
ワニス１８が含浸された素材１は、スクイズロール２０
に至り該ロール２０によって表面の余剰ワニス１８を除
去されると共に、表面を平滑にされ、図示しない乾燥手
段にまで搬送されて乾燥され、プリプレグとして所定の
形状に成形される。

前述の実施例に於いて、素材１の搬送方向下流側に配置
した大径ロール５ａ、５ｂをワニス１８の液面と接触さ
せるか、或いは僅かに浸漬させて配置することが好まし
い。

大径ロール５ａ、５ｂを上記の如く配置した場合、空室
９が真空ポンプ１７によって真空吸引される際に、大径
ロール５ａ、５ｂの当接面に於ける空気のリークにより
、該ロール５ａ、５ｂ間のワニス１８の液面が上昇して
ロール５ａ、５ｂの表面に付着する。このため大径ロー
ル５ａ、５ｂから繰り出される素材１は、空気に触れる
ことなくワニス１８中に浸漬され、より確実な含浸を行
うことが可能となる。またこの場合には、大径ロール５
ａ、５ｂの表面に付着したワニス１８を掻き取るための
ドクタ２３を設けることが必要である。

また前述の実施例に於いて、二つの空室８．９を形成し
たが、空室はこの数に限定されるものではなく、単一の
空室であっても又３或いはそれ以上の数であっても良い
。何れにしてもこの空室の数は、素材ｌの材質２寸法等
の条件と、含浸速度等によって設定すべきものである。

また複数の空室を形成する場合には、該空室の真空度を
素材１の搬送方向に従って順次高めるようにすることが
好ましい。

また前述の実施例に於いて、各ロール３ａ〜７ｂの両端
をサイドフレーム２ｄ、２ｅと近接させることで空室８
．９を形成するように構成したが、これは前記構成に限
定されるものではなく、例えば空室８．９の側面に応じ
た形状のシール部材を形成し、該シール部材をサイドフ
レーム２ｄ、２ｅに取り付けると共に各ロール３ａ〜７
ｄの表面と当接させた構造とすることも可能である。こ
のようなシール部材を設けることによって、空室８゜９
の真空度をより高めることが可能となる。

また前述の実施例に於いて、真空ポンプ１７によって空
室８．９を真空吸引するように構成したが、空室８及び
空室９に対し夫々独立した真空ポンプを設けても良い、
このように構成した場合には、各空室８，９の真空度を
夫々異なった値に設定することが可能となる。

また前述の実施例に於いて、空室８．９を夫々２組の大
径ロール対３．４又は４，５と、２本の小径ロール５ａ
、５ｂ又は７ａ、７ｂによって形成したが、小径ロール
はこの数に限定されるものではなく、素材ｌの材質１寸
法等の条件によって小径ロールの数を増加させて形成し
ても良い。この場合には素材１が空室８．９を通過する
時間を長くすることが可能となり、該素材１に含まれる
空気を放出するための放出時間を長くとることが可能と
なり、従ってより確実に空気を放出させることが可能と
なる。

また前述の実施例に於いて、大径ロール３ａ〜５ｂを駆
動するために駆動モーター１３を設けたが、該駆動モー
ター１３によってスクイズロール２０及びガイドロール
２１を同時に駆動し得るように構成しても良い。

また前述の実施例に於いて、含浸剤１８としてフェノー
ル主体ワニス或いはエポキシ樹脂ワニス等のワニスを用
いたが、これは前記ワニスに限定されるものではなく、
プリプレグの機能に応じたワニスを用いることが可能で
ある。

〔実験例〕

第１図及び第２図に示す含浸装置を用い、ガラスクロス
を素材１とし、エポキシ樹脂を含浸剤１８とし、含浸速
度１　ｍ／＋ｗｉｎ、空室８．９内の真空度３０Ｔｏｒ
ｒ、乾燥温度１９０℃の条件により含浸させた。

この結果残留気泡のない良好なプリプレグを得ることが
出来た。

〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明の含浸装置は、多数
の繊維によって形成されたシート状の素材を導入するた
めの開口を形成した筐体と、該筐体内に配設され複数の
大径ロール対と小径ロールによって形成され且つ真空発
生手段によって吸引される空室と、ロールを駆動するた
めの駆動手段と、素材に含浸させるための含浸剤を収容
した容器とにより構成したので、前記素材を筐体内に配
置した複数の大径ロール対によって搬送することが出来
、且つ空室内に於いて、素材を構成するモノフィラメン
ト間に存在する空気を空室内に放出すれことが出来る。

そして内部に存在した空気を放出した素材を容器に収納
された含浸剤に浸漬し、含浸剤を含浸させることが出来
る。

また素材の搬送方向下流側の大径ロール対を、含浸剤の
液面と接触するか又は僅かに浸漬した状態で配置した場
合には、大径ロール対の当接面に於いて発生するリーク
によって、該大径ロール間の含浸剤の液面が吸引され上
昇する。このため前記大径ロール対から繰り出される素
材を大気に触れることなく含浸剤に浸漬させることが出
来る。

また本発明の含浸装置は、空室を形成し、該空室内に於
いて素材に含まれる空気を放出させるものであるため、
含浸剤に直接真空が作用することが無く、従って含浸剤
の粘度調整に用いられる溶剤の蒸発速度が上昇すること
が無い。

また本発明の含浸装置に於ける容器は、従来の含浸装置
に用いられている容器と略同様な構成で良く、従って従
来の含浸装置を簡単な改造によって用いることが出来る
等の特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は含浸装置の説明図、第２図はそのイーイ矢視図
、第３図は従来の含浸装置の説明図である。 １は素材、２は筐体、２ｂは開口、２ｄ〜２ｆはサイド
フレーム、３〜５は大径ロール対、３ａ〜５ｂは大径ロ
ール、６ａ〜７ｂは小径ロール、８．９は空室、１０．
１４は軸受、１２は軸、１３は駆動モーター、１５は磁
気カップリング、１６はチェノ、１６ａはスプロケット
ホイル、１７は真空ポンプ、１８は含浸剤、１９は容器
、２０はスクイズロール、２１はガイドロールである。 特許出願人　　株式会社　東京機版

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数の繊維によって形成されたシート状の素材に
   含浸剤を含浸させるための含浸装置であって、端面に前
   記素材を導入するための開口を形成し且つ他端面を開放
   して形成した筐体と、前記筐体内に配置され且つ前記素
   材を搬送するための複数の大径ロール対及び該大径ロー
   ル対間に配置される小径ロールにより構成した空室と、
   前記空室を真空吸引するための真空発生手段と、前記ロ
   ールを駆動するための駆動手段と、前記含浸剤を収容し
   た容器とにより構成したことを特徴とした含浸装置。
2. （２）請求項（１）記載の含浸装置に於いて、素材の搬
   送方向下流側の大径ロール対が含浸剤の液面と接触する
   か又は浸漬して配置されることを特徴とした含浸装置。