JPS58205725A - プリプレグの製造方法 - 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】 本発明は、熱硬化性樹脂と補強基材とを複合してなるプ
リプレグの製造法に関するものである。

更に詳しくは、無溶剤型の熱硬化性樹脂を特殊な押出し
ダイを通じて補強暴利と複合しっ＼押出し、しかるのち
半硬化させることからなる無公害で効率の良いプリプレ
グの製造法に関するものである。

従来、成形用、化粧板用、銅箔張積層板用などの用途に
向けられる不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂などのプリプレグは、これ
らの樹脂を水又は溶剤に溶解又は分散し、ガラス布、ガ
ラス不織布、紙などの補強用基材に含浸し、次いで加熱
などの手段によって、水、溶剤などを除去しつ５部分硬
化せしめて、（１Ｂステージ化」と称する）プリプレグ
を得る。

とのＢステージ化方法はすでに広く行なわれている方法
であるが、工業上の最大の難点は、樹脂をフェス化する
ために多量の水や溶剤を使用すること、およびＢステー
ジ化の際に、この大量の水や溶剤を除去し処理しなけれ
ばならない事にあり、作業環境上や廃液処理上で改善が
求められている。

その解決の一つの方法として′＋ｔＩｊ脂処方を無溶剤
化する事が試みられ、不飽第１１ポリエステル仙脂など
では一部実用化されている。

しかし、樹脂処方を単に無溶剤化する場合においては、
補強用基材への含浸性を確保するために、低分子量の反
応性稀釈剤による低粘度化が必須であり、そのため、得
られるプリプレグおよびその後完全硬化して得られる最
終製品の物性が、前記のワ＝７を用“て得られたものψ
性と著しく異なり、多くの場合機械的々強度が低下して
しまう。

反応性稀釈剤の分子量を若干高目にし、含浸時に加温し
て溶融粘度を低下させるなどの措置を講じたとしても、
事情は余９変らない。

本発明はか＼る事情を勘案して々されたものであり、水
や溶剤などによってフェス化したのち、含浸と半硬化に
よって得られる従来法のプリプレグと同等の物性を保持
し、しかも無溶剤で補強基材への含浸が行なわれ得る新
規なプリプレグの製造方法を提供することを目的とする
ものである。

すなわち、本発明者らは、押出機を用いて無溶剤型の熱
硬化性樹脂を押出すことにより比較的高粘度の樹脂を取
り扱うことを可能にし、かつ特殊な押出しグイ中で泣１
脂と補強基材を会合せしめて強制含浸させ、しかるのち
、得られた複合シートを半硬化させる事により、上記の
目的が達成される事を見ＩＪａ、、本発明を完成するに
至った。

すなわち本発明は、熱硬化性樹脂と補強基４１を複合し
て半硬化させたプリプレグを製造するに当って、熱硬化
性樹脂を押出機により溶融してシートダイに導入すると
同時に、補強基材をシートダイに導入してシートグイ中
において両者を複合して押出し、次いで該熱硬化性樹脂
を半硬化させることを特徴とするプリプレグの製造方法
に関するものである。

本発明でいう熱硬化性樹脂には、フェノール１■脂、エ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア位１月旨
、メラミン神ｊ脂およびポリイεド樹月旨などの一般的
な熱硬化性樹脂が用いられる。

これらの（υｊ脂は、各々適当なｍｆヒ剤や硬化促進助
剤などと組み合せて用いるのが普通である。

各々の慎ｊ脂と硬化剤、硬化促進剤、触媒などとの組み
合せの一部を例示するならば次の如くである。

すなわち、フェノール樹脂とへキサメチレンテトラミン
、エポキシ樹脂とジシアンジアミドおよびベンジルジメ
チルアミン、不飽和ポリエステル樹脂と酸化マグネシウ
ムおよびパラ　ターシャリ−ブチルパーベンゾエート、
ユリア樹脂とクエン酸、メラミン樹脂とへキサメチレン
テトラミン、ポリイミド柄脂とジアミノジフェニルスル
ホンなどの糸目み合せをあげることができる。

さらに、樹脂には補強基材の含浸性を妨げない範囲で難
燃剤、無機充填剤などを配合してもよい。

アクリル酸、アクリル酸エステル、スチレン々どの反応
性稀釈剤は必要があれば併用しても構わない。

これらの樹脂の配合処方は、取扱い性、樹脂のライフ、
物性などを考慮して、実験的に決定する事ができる。

本発明で用いる補強基材とは、クラフト紙、リンター紙
などの紙類、ガラス繊維の織布、ガラス長繊維をランダ
ムなマット状に成形したガラス不織布、ガラス繊維のス
テープルファイバーをシート状に成形したガラス不織布
、ガラス短繊細を適当なバインダーを用いて湿式抄紙し
たガラスヘーハー、アルミニウムやステンレス繊維の金
属織布、ステンレス繊維の不織布などである。

これらの補強基材の厚みの撰択は自由であるが、良好な
含浸性を得る目的では比較的に空隙率の高いものが扱い
易い。一方、余りに空隙率が高過ぎる場合には、包含さ
れる空気が完全には樹脂と置換されないことがあり、こ
の残存気泡が性能上で重要々影響を与えるよう々用途に
おいてはおのずと適当々厚みと空隙率の範囲を決定する
必要がある。

しかし、適当な補強基材の決定はあくまで、最終用途か
ら求められる要求性能基準によって実験的に決定される
べきものであり、その範囲は本発明の範囲を限定するも
のでは彦い。

本発明で用いる押出機は一般的な一軸型スクＩＪ　ｘ−
押出機又は二軸型スフ＋）ｚ−押出機が用いられる。

スクリーーの形状にも特別の限定はないが、熱可塑性樹
脂に比べ溶蘭条件下においては熱的により不安定々熱硬
化性樹脂を取り扱うので、滞留や過度の鯨断力を生じな
い構造のものが好ましく、この点では、ダルメージ型の
ものよりフルフライト型のスクリーーがより好適に用い
られる。

本発明で用いるシートダイは、熱硬化性樹脂をシート状
に成形することと、補強基材との含浸複合化を行うこと
との二つの機能を保有する。

図−１にその実施態様の一例を示しであるが、ｖ下、本
図を引用しながら説明を加える。

図−１において、樹脂は押出機１によって加熱溶鋼＋ｉ
Ｂされ、スクリー−２によってシートダイろに導入され
る。樹脂はシートダイ中に設けられたマニホールド４で
巾方向に均一に拡巾して流れを整えつ＼溶融したシート
状に成形される。

この状態で補強材５が外部より導入され、溶融樹脂と補
強基材が合体しつ＼含浸複合される。次いでダイスリッ
ト６で複合シート７は厚みを整えつＸシートダイ外部に
引き出される。

図−１においては、導入される補強基材は１枚の場合の
例が示されているが、これを溶融シートの上下からはさ
み込むように２枚導入して用いることも可能である。

押出および複合化の篇度条件は用いる樹脂処方によって
当然ながら異なるが、補強基材への含浸性を保持するた
めにも溶融粘度が１５ポイズＶ下、好ましくは７ポイズ
以下になる様な流度設定が好捷しい。しかし、溶融粘度
を低下させる目的で押出機およびシートダイの温度をい
たずらに高く設定することは、拉・１脂の硬化速度を早
めることになり、安定した押出条件が得られないことに
々る。

本発明者らの検討の結果では、５０℃〜１５０℃の範囲
で、好ましくは８０℃〜１３０℃の範囲で良い結果が得
られることが認められる。

又、押出複合化が可能なダイリップの間隔は本発明の方
法においては、補強基材の厚みに依存しており実質的に
制限はないが、Ｑ、　１７１ｊｍ〜２．０　ｒｎｍの範
囲で外観、や物性などバランスの良好な被合シートが得
られることが認められる。

シートダイから押し出された複合シートは、次いで適当
な方法によって部分的な硬化反応を行なわしめ（Ｂステ
ージ化）半硬化シートを得る。

硬化反応は、熱風による加熱が一般的な方法であるが、
本発明において用いる熱硬化性樹脂は無溶剤又は無水で
あり、半硬化工程において、溶剤や水を除去する必要が
なく、硬化反応の熱源として与える熱風を強制通風させ
て回収するなどの余分な作業が不要となる。

従って、本発明においては、赤外加熱による方法が都合
良く採用でき、その結果、製造プロセス全体が簡便にな
るという利点が得られる。

赤外加熱装置としては、近赤外線ランプおよび遠赤外線
ランプ々どが利用でき、形状も電球型、管球型、パネル
型などいずれのものであってもよい。

Ｂステージ化の加熱条件は、得られるプリプレグの硬化
度を用途に応じて設計したのち、実験的に決定すること
ができる。一般的な温度条件範囲としては１５０℃〜２
２０℃の範囲を示すことができる。

以上に説明したごとく、本発明にか＼るプリプレグの製
造方法は従来のワニスを用いた含浸法の如く、溶剤や水
を用いることなく、無溶剤型の樹脂を用いて、容易に補
強基材との複合化ができ、しかも全体として椅めて簡便
なプロセスを提供することができ工業上意義が大きいも
のである。

本発明の方法によるプリプレグの製造方法は、１＝Ｉ＃
造材別に用いられる積層板や化粧紙と積層成形して得ら
れるいわゆる化粧板や銅箔と積層成形して得られる印刷
配線用の銅張積層板などの製造方法として応用する事が
できる。

又、成形品用の原料シートを製造する方法としても用い
ることができる。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。

実施例１ 熱硬化性樹脂として固形エポキシ樹脂（シェル社製エピ
コート１００１）を用いその１００重量部に対し微粉砕
したジシアンジアミド（日本カーバイド製）４重量部と
ベンジルジメチルアミン０２重業部を配合し、ヘンシェ
ルミキサーにより混合し０ てコンパウンドを得た。

図−１に示す構造で、巾が３［］００ｍ７１でリップ間
隙を０２５面に調整したシートダイを２軸型スクリユー
押出枦（池貝鉄工製、ＰＣＭ−３０）の先端に取りつけ
たのち、補強基材として厚さが０．１８　ｍｍのガラス
織布（日東紡ＷＥ−１８Ｋ）をシートダイの補強基材の
導入路中に導入した。押出温度を１３０℃に設定して、
上記コンパウンドを複合シートの全重量に対し、佃脂が
５０重量％になる様に押出した。

このときの押出し速度は０．７　ｍ　７分であった。

次いで、この複合シートの両面より４０ｍｍ離れたであ
った。

こうして得たプリプレグを積層板用に用い６枚積層して
温度が１６０℃、圧力が２ｏＫｇ／ｃｒＡに設定したプ
レスにより積層成形し、厚さ１．１　ｍ、の積層板を得
た。

１ このものの曲げ強さは５　ｒ３　Ｋｐ　／　ｔｎｍ、弾
性率２１５０に−９／　ＷＩＭ、”であり、夕１観、も
良好なものであった。

実施例２ 不飽和ポリエステルイ梠１脂（三井東圧化学製Ｍ−２１
０１）　１００重量部に対し曜化マグネシウム６重量部
トハラターシャリーブチルパ−ベンゾニーＩ・１重量部
を配合し、ニーダ−にて１０分間混合した。

実施例１と同じ押出様およびシートダイを用い、ダイリ
ップを０４韮とし、補強暴利としては、湿式法のガラス
ペーパー（本州製紙製グラスパーＧＭＣ）を用いた。押
出温度条件は７０℃とした。

得られた複合シートを５０ｃｔｎ×４０ｃｍの大きさに
切断したのち、８０℃に設定された熱風循環式乾燥炉で
６０分間加熱しプリプレグを得た。このプリプレグを原
料シートとし、熱プレスと金型を用いて巾１５ｃｍ、長
さが２０ｃｍｚ深さ３ｃｍの箱を成形し良好な成形品を
得ることができた。

同、このときの成形条件は温度が１７０℃、圧力が５０
　Ｋｇ　／　７　、時間は３０分であった。

２ 実施例３ フェノール樹脂（三井東圧化学製ミレノクス２４１０　
）　１００重量部に対し、ヘキサミン１６重量部を配合
し、ニーダ−にて混練した。

実施例１と同じ押出機およびシートダイを用い複合シー
トを得た。補強基材としては、厚さが０１７面ｍのガラ
ス織布（日東紡製１１６Ｋ）を用い押出条゛件は５０℃
、ダイのリップ間隔は０．１５７１１ｍとした。

シートダイから出た複合シートに対し、ホットジェッタ
ーで８０℃に調節した熱風を吹き付は半硬化シートとし
た。

このものを実施例２で用いたものと同じプレスと金型を
用い温度を１５０℃、圧力を５０Ｋｇ／ｃａ、時間を１
０分間の条件でプレス成形し、外観強度とも良好な成形
品を得た。

実施例４ 補強基材が６００メソシーのステンレス金網である型埋
外は実施例１と全く同様にして、金属と樹脂からなる複
合シートを得た。

この金属と樹脂の複合シートを中心に配置し、そ３ の両側に実施例１で得たガラス布と樹脂からなる複合シ
ートを各、６枚積層した。更にその両側に、厚さ３５　
ノｉｍの雪解鋼箔（補出金属箔粉工業製）を積層して、
温度が１７０℃、圧力がｓｏＫり／　（ＦＪｚ時間が３
０分間の条件でプレス成形し、中心に金が布層を有する
銅張積層板を得た。

この銅張積層板を印刷回路板として用いると、熱放散性
の良い、いわゆるヒートシンク性のある印刷回路板が得
られた。

【図面の簡単な説明】 図−１は本発明で用いられる複合用シートダイの実施態
様の一例を示す仲１念図である。 図−１において１は押出機の本体を、２は、スクリーー
を示す。ろは、シートダイを、４は樹脂の流れを巾方向
に拡ｄ］するためのマーホールドを、６はダイリップ部
を示している。５はシートダイに外部より導入される補
強基材であり、７はシートダイ中で含浸複合されて、シ
ートダイ外部に引き出された複合シートを示している。 特許出願人　三井東圧化学株式会社 ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １熱硬化性樹脂と補強基材を複合して半硬化させたプリ
   プレグを製造するに当たって、熱硬化性位「脂を押出機
   により溶融してシートダイに導入すると同時に補強基材
   をシートダイに導入して、シートダイ中において両者を
   複合して押出し、次いで該熱硬化性樹脂を半硬化させる
   ことを特徴とするプリプレグの製造方法。 ２、特許請求の範囲第１項において、熱硬化性樹脂の半
   硬化を赤外線加熱によって行うことを特徴とするプリプ
   レグの製造方法。