JPH1036531A - 超音波による樹脂含浸方法及び装置 - Google Patents

超音波による樹脂含浸方法及び装置

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JPH1036531A
JPH1036531A JP8198125A JP19812596A JPH1036531A JP H1036531 A JPH1036531 A JP H1036531A JP 8198125 A JP8198125 A JP 8198125A JP 19812596 A JP19812596 A JP 19812596A JP H1036531 A JPH1036531 A JP H1036531A
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JP
Japan
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varnish
resin
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fiber base
ultrasonic
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JP8198125A
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Sadayuki Ueha
貞行 上羽
Shoji Nishiguchi
捷司 西口
Toshio Ishioumaru
利雄 石王丸
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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    • B29B15/00Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
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    • B29B15/12Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
    • B29B15/122Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 気泡の少ないプリプレグを効率よく得るこ
と。 【解決手段】 合成樹脂積層板用樹脂含浸繊維基材を製
造する工程において、繊維基材の片面又は両面に前記樹
脂を含有したワニスを塗布ないし浸漬した後に、該繊維
基材の少なくとも一面に、超音波振動体を接触させて繊
維基材の内部にワニスを含浸させることを特徴とする超
音波による樹脂含浸方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、印刷回路用積層板
又は建材家具用合成樹脂化粧板等の合成樹脂積層板を製
造するために用いられる樹脂含浸繊維基材(以下、プリ
プレグという)を作製する工程における樹脂含浸方法及
び装置に関するものであり、特にガラスクロス等の繊維
基材を含浸槽内のワニスに浸漬した後、あるいは繊維基
材にワニスを塗布した後に、繊維基材の上面又は下面に
ワニスを強制的に、かつ短時間のうちに効率的に含浸さ
せることにより、気泡の少ないプリプレグを得ることを
特徴とする繊維基材への樹脂含浸方法、及び樹脂含浸装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ガラスクロスにワニスを含浸さ
せ、プリプレグを得る方法として、ガラスクロスを含浸
槽内でワニスに浸漬させる方式がとられている。この方
式においては、図5に示すように、ガラスクロス(5
1)を、まず前段含浸槽(52a)でキスロール(5
6)の下部で汲み上げたワニス(53a)をガラスクロ
スの下面から含浸させガラスクロス内の空気を気泡とし
て外へ追い出し、次いで、後段含浸槽(52b)のワニ
ス(53b)中にそのガラスクロス(51)を通過さ
せ、ワニスを含浸させる。その後、スクイズロール(5
9)などで樹脂量調整を行い、続いて乾燥機(54)の
中に送って行く。ガラスクロスは直径5〜11μmのガ
ラスフィラメントを200から400本集め、これを撚
って1本のヤーンを構成し、このヤーンを用いて織布と
したものであるが、隣り合ったガラスフィラメント同士
の隙間に微細な空気が存在している。通常の含浸方法で
は、微細な隙間の空気を完全にワニスと置換することは
容易でなく、気泡としてプリプレグに残留する。このプ
リプレグを積層して得られる積層板にはボイドが発生し
やすい。
【0003】上記の方法以外でも、図6に示すように、
前段含浸槽(62a)の中に溶剤を加えて希釈し低濃度
あるいは低粘度にしたワニス(63a)内にガラスクロ
ス(61)を浸漬した後、長い風乾ゾーン(70)を通
過させ、次いで後段含浸槽(62a)にて前記より高い
濃度のワニス(63b)を含浸させ、その後前記同様に
スクイズロール(69)などで樹脂量を調整し、乾燥機
(64)に通す方法が知られているが、希釈する溶剤が
増加することにより大幅なコストアップとなる欠点があ
る。
【0004】プリプレグ内の気泡を低減する目的で、従
来超音波発振装置を含浸槽に付設すること(例えば、特
開昭60−190430号公報、特開平5−31847
9号公報など)が知られているが、これらは含浸槽の底
面又は側面に超音波の振動体を取付けて槽内のワニスに
超音波振動を与えるとともに、ワニスを介してある距離
を離れた所を通るガラスクロスを振動させガラスクロス
とワニスの振動によってワニスのガラスクロスへの含浸
を促進しようとするものである。これらは振動子とガラ
スクロスが離れているために、効率良くワニスが含浸し
ないという欠点があり、超音波振動体の数を増加させる
必要が生じる。これに比例して超音波発振器の数を多く
すると設備コストが非常に大きくなるという欠点があ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来方式に
おける上記のような問題点を解決するため種々の検討を
行った結果なされたもので、その目的とするところは、
プリプレグを製造する過程において、通常の溶剤濃度の
ワニスだけでなく、高濃度のワニスの場合においても、
ガラスクロスの大部分の気泡を排除しうる含浸性の著し
く優れた超音波による樹脂含浸方法及び装置を提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、樹脂含浸繊維
基材を製造する工程において、繊維基材の片面又は両面
に前記樹脂を含有したワニスを塗布ないし浸漬した後
に、該繊維基材の少なくとも一面に、超音波振動体を接
触させて繊維基材の内部にワニスを含浸させることを特
徴とする超音波による樹脂含浸方法、及びこの方法を実
施するための装置であり、繊維基材の内部に短時間にワ
ニスを含浸でき、気泡が極めて少ないプリプレグを得る
ことができる。
【0007】本発明において、樹脂ワニスを塗布ないし
浸漬された樹脂含有繊維基材に超音波振動体を接触させ
る場合、繊維基材の表面には樹脂が存在するので、超音
波振動体を繊維基材そのものに直接接触させると繊維基
材が連続的に移動しているためにその動きを妨げたり、
樹脂含有繊維基材表面に振動体による筋状の跡が残る等
の問題が生じる恐れがある。また、前記樹脂含有繊維基
材と超音波振動体との間に隙間があると、超音波振動が
基材に有効に伝わらないので、超音波振動体は、樹脂含
有繊維基材の表面樹脂部分に接触する位置関係とするの
が好ましい。以下の説明において、「ほとんど隙間なく
接触させる」とは、上記の、超音波振動体を樹脂含有繊
維基材の表面樹脂部分に接触させることをいう。
【0008】以下,繊維基材がガラスクロスの場合につ
いて説明するが、本発明は、ガラス不織布、紙、合成繊
維織布又は不織布等、ガラスクロス以外の繊維基材にお
いても基本的に適用されるものである。
【0009】本発明の樹脂含浸方法において、樹脂を塗
布又は含浸した繊維基材に超音波振動を与える方法は、
図1および図2において、キスロール(6)、(26)
でワニスを汲み上げて、走行するガラスクロス(1)、
(21)の下面に塗布して、その後に図1の場合のよう
に、超音波振動体(7a)を、基材のワニス塗布面(下
面)にほとんど隙間なく接触させるか、または図2の場
合ように、超音波振動体(27a)をガラスクロスの樹
脂塗布面と反対面(上面)からほとんど隙間なく接触さ
せる。超音波振動体と繊維基材との隙間は、ガラスクロ
スの厚さ程度又はそれ以下であることが好ましい。いず
れの場合も、ガラスクロス中の気泡を大部分排除してワ
ニスに置換することが出来る。
【0010】また、図3および図4において、コーティ
ングロール(36)、(46a)、(46b)にてガラ
スクロス(31)、(41)の上面にワニスを塗布し
て、その後に図3の含浸あるいは図4の前段含浸のよう
に、超音波振動体(37a)、(47a)を、ワニス塗
布面の反対面(下面)にほとんど隙間なく接触させる
か、または図4の後段含浸のように、超音波振動体(4
8a)をガラスクロス上面からほとんど隙間なく接触さ
せる。これらの場合もガラスクロス中の気泡を大部分排
除して、ワニスを含浸することが出来る。
【0011】
【発明の実施の形態】これらの超音波振動体は、通常周
波数が10KHz から2MHz の範囲で使用される。1
0KHz から100KHz まで、好ましくは19.5K
Hzから80KHz 位までの特定の周波数の場合では、
振動子に例えば30mm×200mm程度の寸法のホーンを
つけて、これをガラスクロスの幅1200mmの方向にた
て長に6個並べ流れ方向に5列配置する。あるいは、1
00KHz から2MHz まで、好ましくは200KHz
から1MHz までの特定の周波数の場合では、振動子に
例えば50mm×250mm×3mm厚程度の金属板を貼りつ
けたものをガラスクロスの幅方向にたて長に5個並べ流
れ方向に4列程度配置する。この場合のホーンや金属板
の材質はワニスに対して耐腐食性のあるチタン、アルミ
ニウム、ステンレス鋼を使用するのが好ましい。
【0012】中でも、100KHz から2MHz まで、
特に200KHz から1MHz までの周波数領域では、
直進流による繊維基材内のワニスの移動を利用すること
になり、これは振幅が0.5μm から0.1μm と小さ
く、かつ周波数を高くすることによりワニスの(分子レ
ベルの)粒子に大きな加速度を与えることができるの
で、ワニスを塗布した繊維基材の塗布面に振動体を接触
させることによりワニスに強く移動する力を与える。こ
のことにより、ガラスクロスのストランド内までワニス
が強力に入り込み、フィラメントとフィラメントとの間
に存在する気泡の大部分を外へ追い出すことが出来るの
で、気泡のほとんどないプリプレグを得ることが出来
る。
【0013】19.5KHzから80KHz までの周波数
流域では、直進流は発生せず、振動体であるホーン先端
をワニスを塗布した繊維基材の塗布面に接触させる時
に、キャビテーションを発生するが、このキャビテーシ
ョンは、時としてガラスクロス内にワニスを浸透させる
作用を阻害する場合がある。一方、100KHz から2
MHz まで、特に200KHz から1MHz の周波数で
は、上記阻害要因は全くなく、ガラスクロス内の気泡の
大部分を効率良く追い出す能力に優れている。これによ
り、樹脂含浸装置を高濃度、高粘度タイプのワニスに適
用することが出来るのみならず、短時間に含浸が可能と
なるので、塗布含浸速度を上げることにより生産性向上
を達成することが出来る。
【0014】
【発明の効果】本発明の方法に従うと、塗布装置又は浸
漬装置において、走行しているガラスクロス等の繊維基
材の上下面のいずれか片面又は両面のいずれかにワニス
を塗布又は浸漬した後に10KHz から100KHz ま
で、又は100KHz から2MHz までのいずれか特定
した周波数の超音波振動体を、繊維基材の一面方向から
接触させることによって、繊維基材中の気泡の大部分を
短時間に効率良く排除することが出来、従来の懸案事項
となっているボイドに起因するプリプレグの品質低下の
問題が解決される。加えて、ワニスの高濃度化により溶
剤の大幅削減および含浸時間の短縮化によりプリプレグ
の生産性向上に大きく貢献し、工業的なプリプレグ及び
積層板の製造方法に好適に採用することが出来る。
【0015】本発明の応用分野については、プリプレグ
となる基材の種類は、リンター紙、クラフト紙、合成繊
維製の織布及び不織布、帆布、ガラスクロス、ガラス不
織布等であり、樹脂ワニスの種類は、メラミン樹脂、グ
アナミン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリエステル樹脂、及び酢酸エマルジョン等
が挙げられる、しかもこれまで述べた本発明の考え方は
ワニスの粘度が低いものから高いものにまで支障なく適
用出来る。
【0016】さらに、ポリビニールアルコール、CM
C、木粉、鉱物粉を増量剤や耐摩耗剤として配合した樹
脂を利用する場合に対しても本発明は効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明装置のキスロール方式での実施例1の
側面図。
【図2】 本発明装置のキスロール方式での実施例2の
側面図。
【図3】 本発明装置のコーティングロール方式での実
施例3の側面図。
【図4】 本発明装置のコーティングロール方式での実
施例4の側面図。
【図5】 従来のキスロール方式での含浸装置の側面
図。
【図6】 従来の前段含浸方式での含浸装置の側面図。
【符号の説明】
10、20、30、40、50、60 ガラスクロスの
巻物 1、21、31、41、51、61 ガラスクロス 22a、52a、62a 前段含浸槽 22b、52b、62b 後段含浸槽 2、42 含浸槽 3、43 含浸槽内ワニス 23a、53a、63a 前段含浸槽内ワニス 33a ワニスダム 33b ワニスダム内のワニス 23b、53b、63b 後端含浸槽内ワニス 4、24、34、44、54、64 乾燥機 5、25、35、45a、45b、55、65、66
補助ロール 6、26、56 キスロール 36、46a コーティングロール 7a、27a、37a、47a、48a 超音波振動体 7b、27b、37b、47b、48b 超音波発振器 29、46b、59、69 スクイズロール 49 ワニス供給装置 70 風乾ゾーン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 合成樹脂含浸繊維基材を製造する工程に
    おいて、繊維基材の片面又は両面に前記樹脂を含有した
    ワニスを塗布ないし浸漬した後に、該繊維基材の少なく
    とも一面に、超音波振動体を接触させて繊維基材の内部
    にワニスを含浸させることを特徴とする超音波による樹
    脂含浸方法。
  2. 【請求項2】 超音波振動体が、超音波周波数領域が1
    00KHz から2MHz である直進流を発生するもので
    ある請求項1記載の樹脂含浸方法。
  3. 【請求項3】 樹脂を含有するワニスを移動する繊維基
    材の片面又は両面に塗布ないし浸漬する装置、及びその
    前方において前記移動する樹脂含有繊維基材に接触する
    位置に設けられた超音波振動体を有することを特徴とす
    る樹脂含浸装置。
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