JPH08259274A - ガラスクロスの表面処理方法 - Google Patents
ガラスクロスの表面処理方法Info
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Abstract
糸内のボイドの発生を防止することができ、かつ樹脂の
含浸速度が速く、耐熱性に優れた複合材料を得ることが
できるガラスクロスの表面処理方法を提供する。 【構成】走行するガラスクロスに塗布液を供給してガラ
スクロスの表面を処理するに当たり、前記塗布液の塗布
手段としてドクターブレード付きのキスロールを用い、
該キスロールをガラスクロスの走行方向と軸方向を直交
するように配置し、該キスロールを回転させながら、該
キスロール表面に塗布液を供給する一方、ガラスクロス
にキスロールを接触させる前に該表面からドクターブレ
ートによって余剰塗布液を拭き取った後、この塗布液を
ガラスクロスの片面に接触させて塗布し、浸透させるこ
とを特徴とするガラスクロスの表面処理方法。
Description
方法に関し、さらに詳しくはプリント配線基板などの複
合材料に使用されるガラスクロスの表面処理方法に関す
る。
はんだ浸漬などの高温処理が施される工程では、基板中
のガラスクロスと樹脂の線膨脹率の違いにより、これら
の界面に大きな応力が加わるため、層間剥離(ブリスタ
ー)や織り交点剥離(ミーズリング)などが発生する場
合がある。このブリスターやミーズリングなどの発生
は、使用されるガラスクロスと樹脂との化学的な親和性
と物理的な含浸性に影響される。従って、通常、ガラス
クロスには、樹脂に対する親和性および含浸性を向上さ
せるため、シランカップリング剤による表面処理が施さ
れている。現在、ガラスクロスの表面処理に用いるシラ
ンカップリング剤の種類や調合条件およびシランカップ
リング剤によるガラスクロスの表面処理方法が盛んに検
討されている。ガラスクロスの表面処理方法としては、
一般的に浸漬法や噴霧法が採用されており、近年では超
音波を併用した浸漬法(昭63−165441号公
報)、ローラジェット脱水機を用いた浸漬法(昭63−
175165号公報)などが提案されている。
では、塗布液がガラスクロスの両面から同時に浸透する
ことから、ガラス繊維単糸内の気体が外部に排出されに
くく、ボイドとなって残留し易いため、プリント配線基
板の耐熱性が低下するという問題があった。従来では、
このようなボイドの発生を防止するため、表面処理速度
を著しく制限して行う必要があり、生産性の向上に限界
があった。また、噴霧法による表面処理方法では、噴霧
パターンの交絡により塗布液の付着むらが生じるという
問題があった。さらに上記の浸漬法や噴霧法では、ガラ
ス繊維単糸内への樹脂の含浸速度が遅いことから、樹脂
の未含浸部分が生じやすく、プリント配線基板の耐熱性
が低下するという問題があった。また、プラスチックフ
ィルムや紙に塗布液を塗布する場合には、通常、グラビ
アコーター、リバースロールコーター、キスコーター等
が用いられるが、グラビアコーターやリバースロールコ
ーターをガラスクロスの表面処理に用いると、バックア
ップロールによってガラスクロスに毛羽だちが生じると
いう問題があり、また、キスコーターを用いると塗布液
の粘度が低いため、塗布量の制御ができないという問題
があった。
従来技術の問題点を解決し、表面処理速度を制限するこ
となくガラス繊維単糸内のボイドの発生を防止すること
ができ、かつ樹脂の含浸速度が速く、耐熱性に優れた複
合材料を得ることができるガラスクロスの表面処理方法
を提供することにある。
明は以下のとおりである。 (1)走行するガラスクロスに塗布液を供給してガラス
クロスの表面を処理するに当たり、前記塗布液の塗布手
段としてドクターブレード付きのキスロールを用い、該
キスロールをガラスクロスの走行方向と軸方向が直交す
るように配置し、該キスロールを回転させながら、該キ
スロール表面に塗布液を供給する一方、ガラスクロスに
キスロールを接触させる前に該表面からドクターブレー
トによって余剰塗布液を拭き取った後、この塗布液をガ
ラスクロスの片面に接触させて塗布し、浸透させること
を特徴とするガラスクロスの表面処理方法。 (2)(1)記載の塗布液の粘度が50cP以下である
ことを特徴とするガラスクロスの表面処理方法。 (3)(1)または(2)記載のキスロールが、グラビ
アロールであることを特徴とするガラスクロスの表面処
理方法。
クロスの幅方向に対して均一な処理を行うようにする点
から、ガラスクロスの走行方向に対して軸方向が直交す
るように配置され、走行するガラスクロスの片面と接触
する。このキスロールの表面には塗布液が供給され、余
剰の塗布液がドクターブレードで拭き取られてキスロー
ル表面上の液量が一定となるように調節される。キスロ
ール表面の塗布液は、ガラスクロスとの接触によりガラ
スクロスの片面に塗布され、ガラスクロス内部に浸透す
る。
塗布量の制御のし易さから、格子型、斜線型、ピラミッ
ド型などの公知のグラビアパターンが全周に彫刻された
グラビアロールを用いるのが好ましい。グラビアパター
ンの線数には特に制限はなく、ガラスクロスへの塗布液
の転写量が所望量となるように適宜設定することができ
る。キスロールのロール径は、材料強度およびメンテナ
ンス等の点から、50〜400mmが好ましい。またキス
ロールの周速にも特に制限はなく、ガラスクロスへの塗
布液の転写量が所望量となるように適宜設定されるが、
キスロール表面への汚れの付着を防止する点から、ガラ
スクロスの走行速度に対して相対速度を与えるのが好ま
しい。またキスロールを複数台使用して多段で表面処理
をすることもできる。
対する塗布液の浸透性の向上および毛羽の発生防止の点
から、ガラスクロスの走行方向と逆の方向に回転させる
のが好ましい。キスロールを逆方向に回転させることに
より、ガラス繊維単糸に塗布液が供給されるのと同時に
供給圧力が加わり、ガラス繊維単糸が開繊されるため、
単糸同士の癒着が防止され、単糸内への樹脂の含浸速度
が速められる。キスロールとガラスクロスが接触する際
の接触長は1〜60mmが好ましい。接触長が1mm以下で
は転写量が低下し、60mm以上ではキスロールとガラス
クロスとの接触面積が大きすぎるため毛羽が発生し易く
なる。
供給は、キスロールの一部を塗布液中に浸漬して行って
もよいが、キスロール表面に付着した毛羽や不純物など
を除去する点からは塗布液をノズルから噴射して供給す
るのが好ましい。この際の供給用ノズルとしては、スプ
レイノズル、スロットダイ、リップダイなどを用いるこ
とができる。またノズルからの噴射量が一定となるよう
に該ノズルと連結する塗布液流路の途中に計量器を設置
して塗布液の移送量を調節するようにしてもよい。また
キスロールに供給された余剰の塗布液は、ドクターブレ
ードで拭き取られるが、その材質や固定方法は特には制
約はない。
特に制限はなく、例えば、縦糸や緯糸の単位長さ当たり
の本数、厚さおよび単位面積当たりの重さが、日本工業
規格R−3414またはアメリカ軍用規格(MIL規
格)に該当するものが挙げられる。またこれらの規格に
該当しない範囲のガラスクロスを用いてもよく、またガ
ラス繊維と炭素繊維またはセラミック繊維などのガラス
繊維以外の繊維との混合織物であってもよい。このガラ
ス繊維としてはEガラス、Cガラス、Sガラス、Hガラ
ス、Dガラスなど各種のガラス成分組成を持つものが用
いられる。
集束剤が付着している段階のガラスクロスや集束剤を除
去した段階のガラスクロス(以下、ヒートクロスと略
す)、または上記した公知の表面処理法でシランカップ
リング剤などが既に処理されているガラスクロスのいず
れでもよいが、ブリスター性能やミーズリング性能を高
めるために、ヒートクロスの使用が好ましい。
P以下に調整して用いるのが好ましい。粘度が50cP
を超えると、ガラス繊維単糸内への浸透が不充分にな
り、プリント配線基板の耐熱性が低下し、またガラスク
ロス表面に液ダレが生じ、ガラスクロスの外観が著しく
損なわれる。より好ましい塗布液の粘度は1〜30cp
の範囲である。本発明に用いられる塗布液には特に制限
はないが、ガラスクロスの樹脂への親和性および含浸性
を高めるために、公知のシランカップリング剤を配合す
るのが好ましい。
γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシ
シラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチ
ルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチ
ル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、
N−β−(N−ベンジルアミノエチル)−γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン塩酸塩、γ−アニリノプロピ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、N
−β−(N−ベンジルアミノエチル)−N−ビニルベン
ジル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、
N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−N−ビ
ニルベンジル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン
塩酸塩、N−β−(N−ベンズヒドリルアミノエチル)
−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩などが
用いられる。
はアルコール類、ケトン類、グリコールエーテル類など
の有機溶剤に、0.01〜10重量%の濃度に溶解して
使用することができる。またシランカップリング剤は単
独でまたは2種類以上を組合わせて使用してもよく、さ
らにこれに蟻酸、酢酸、プロピオン酸、蓚酸、アンモニ
ア水などのpH調節剤や、顔料、充填剤、界面活性剤、
増粘剤などを添加することもできる。
触によってガラスクロスの片面に塗布される。その塗布
量は、ガラスクロスの走行速度、キスロールの周速およ
びキスロールがグラビアロールの場合にはグラビアパタ
ーンの線数などの調整によって任意に設定することがで
きる。ガラスクロスに塗布する塗布液の量は接触前のガ
ラスクロスの総重量に対して5〜30重量%の範囲とす
るのが好ましく、より好ましくは10〜25重量%の範
囲である。ガラスクロスに塗布する塗布液の量が少なす
ぎるとガラス繊維単糸内への塗布液の浸透が不充分とな
り、プリント配線基板の耐熱性を低下することがあり、
また多すぎるとガラスクロス表面で液ダレが生じてガラ
スクロスの外観が著しく損なわれることがある。
ラスクロスは、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂などの熱
硬化性樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリフェニレンエー
テル樹脂などの熱可塑性樹脂の補強材として用いられ、
耐熱性に優れたプリント配線基板などの複合材料とされ
る。
れば、塗布液はノズル等の液供給部から連続的にキスロ
ール表面に供給され、ドクターブレードで塗布液量が計
量され、必要量がキスロールに残ってガラスクロスの片
面に転写される。塗布液のガラスクロスへの転写量は、
キスロールの周速とガラスクロスの走行速度との相対速
度を変えるなどの方法により容易に調整することができ
る。また、塗布液はガラスクロスの片面から供給される
ため、ガラス繊維単糸内の気体が排出され易く、表面処
理速度を速くすることができる。また、ガラス繊維単糸
は塗布液の供給と同時にその供給圧力を受けて開繊され
るため、ガラス繊維単糸の癒着が発生せず、ガラス繊維
単糸内への樹脂の含浸速度が速められる。
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。図1は、本発明の一実施例を示すガラスクロスの表
面処理装置の説明図である。この表面処理装置は、走行
するガラスクロス3の走行方向と軸方向が直交するよう
に配置されたグラビアロール1と、グラビアロール1の
表面に塗布液を噴射するスプレノズル2と、噴射された
グラビアロール1表面の余剰の塗布液を拭き取るドクタ
ーブレード5とからなる。このような構成において、ガ
ラスクロス3は、回転ロール4を経てグラビアロール1
の表面と接触する。一方、塗布液は、塗布液流路7およ
びポンプ6を経てスプレイノズル2に供給されてグラビ
アロール1の表面に噴射され、さらに余剰分の塗布液が
グラビアロール1に設けられたドクターブレード5によ
り拭き取られ、その後、グラビアロール1とガラスクロ
ス3の接触によりガラスクロス3の片面に塗布される。
塗布液が塗布されたガラスクロスは公知の乾燥手段によ
り乾燥される。
でガラスクロスの表面処理を行った。処理後のガラスク
ロスの乾燥は、熱風乾燥機(150℃、30秒間)で行
った。なお、塗布液は、スプレイノズルVEP115
(いけうち社製)を用いて供給し、また余剰の塗布液は
金属製ドクターブレードで拭き取った。塗布液として
は、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン(SZ6032、
東レシリコーン社製)を0.5重量%水溶液に調整し、
これに蟻酸を加えてpHを3に調整したものを用いた。
この塗布液の粘度は2cpであった。またガラスクロス
としては、ヒートクロス(7628、旭シュエーベル社
製:縦糸本数42本/25mm、緯糸本数34本/25m
m、重さ210g/m2 )を用いた。
れ走行させながら、塗布液を貯留した塗布液浴中に浸漬
させ、次いでスクイーズロールで塗布液含量21%およ
び20%となるようにそれぞれ絞液し、その後、乾燥さ
せた。使用したガラスクロス、塗布液および乾燥条件は
実施例1と同様とした。
たガラスクロスのガラス単糸内への樹脂の含浸速度およ
び積層板の耐熱性を下記の方法により測定し、その結果
を表2に示した。 (1)ガラス単糸内への樹脂の含浸速度 黒色のステージ上にエポキシ樹脂(AER−331、旭
化成工業社製)の50重量%フェニルグリシジルエーテ
ル溶液を薄く押し広げ、ステージに向かって光を当てな
がらガラスクロスを静かに浸漬させた。含浸速度(反射
率、%)は、ステージからの反射光量が、樹脂がガラス
クロスに含浸するのに従って減少することを利用し、下
記式により算出した。反射率の値が小さいほど含浸速度
が速く、含浸性に優れることを示す。含浸速度(反射
率)=( 浸漬3分後の反射光量)/( 浸漬前の反射光量)x
100
ェノールA型エポキシ樹脂(DER514、ダウケミカ
ル日本社製)85重量部(固形)、クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂(N690、大日本インキ化学工業社
製)15重量部(固形)、N,N′−ジメチルホルムア
ミド10重量部、メトキシエタノール10重量部、ジシ
アンジアミド2.4重量部および2−エチル−4−メチ
ルイミダゾール0.2重量部を配合したエポキシ樹脂ワ
ニスを調合し、このワニスをガラスクロスに含浸し、乾
燥して樹脂分42重量%のプリプレグを作製した。次
に、このプリプレグを4枚重ね、その両表面に厚さ18
μmの銅箔を重ねて真空プレスを用いて10torrに
減圧して120℃で30分、次いで常圧下175℃で6
0分間、35kg/cm2 の条件で加熱加圧し、一体に成形
して厚さ0.8mmの銅張り積層板を得た。さらに、エッ
チング液で銅箔を全面エッチアウトした後、水洗風乾し
た
板をプレッシャークッカー(120℃)により所定時間
処理した後、260℃溶融ハンダ浴中に20秒間浸漬
し、取出して積層板のブリスターの発生の有無を調べ
た。この試験をそれぞれ6回行い、積層板にブリスター
が発生していない場合には○、ブリスターが発生してい
る場合には×で評価した。なお、表2中のPC3 および
PC4 は、プレッシャークッカー中で試験片を3時間お
よび4時間それぞれ暴露して吸湿させたことを示す。
樹脂の含浸速度が速く、またこのガラスクロスを用いて
製造した積層板は耐熱性に優れることが示される。
よれば、塗布液をドクターブレード付きのキスロールに
供給し、ガラスクロスの片面にキルロールを接触させて
塗布液を塗布するため、ガラス繊維単糸内にボイドが残
留することがなく、ガラスクロスの表面処理速度を速く
することが可能である。また、本発明の表面処理方法で
得られるガラスクロスは、ガラスクロスとキスロールと
の接触時の接触圧力によってガラス繊維単糸が開繊され
るため、樹脂の含浸速度が速く、高性能の複合材料の補
強材として用いることができる。
理装置の説明図。
クロス、4…回転ロール、5…ドクターブレード、6…
ポンプ、7…塗布液流路。
Claims (3)
- 【請求項1】 走行するガラスクロスに塗布液を供給し
てガラスクロスの表面を処理するに当たり、前記塗布液
の塗布手段としてドクターブレード付きのキスロールを
用い、該キスロールをガラスクロスの走行方向と軸方向
を直交するように配置し、該キスロールを回転させなが
ら、該キスロール表面に塗布液を供給する一方、ガラス
クロスにキスロールを接触させる前に該表面からドクタ
ーブレートによって余剰塗布液を拭き取った後、この塗
布液をガラスクロスの片面に接触させて塗布し、浸透さ
せることを特徴とするガラスクロスの表面処理方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の塗布液の粘度が50cP
以下であることを特徴とするガラスクロスの表面処理方
法。 - 【請求項3】 請求項1または2記載のキスロールが、
グラビアロールであることを特徴とするガラスクロスの
表面処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06107095A JP3853394B2 (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | ガラスクロスの表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP06107095A JP3853394B2 (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | ガラスクロスの表面処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08259274A true JPH08259274A (ja) | 1996-10-08 |
JP3853394B2 JP3853394B2 (ja) | 2006-12-06 |
Family
ID=13160521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06107095A Expired - Lifetime JP3853394B2 (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | ガラスクロスの表面処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3853394B2 (ja) |
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