JPS5998844A - 電気用積層絶縁板または金属箔張り積層板を連続的に製造する方法 - 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】 本発明は電気用積層板または金属箔張り積層板の新規な
製造方法に関する。

従来、電気部品用あるいは電子部品用積層絶縁板、ある
いは印刷回路板用金属箔張り積層板は、主にフェノール
樹脂と紙を基材として製造されている。この従来品は、
溶剤によって常温で液体とした樹脂フェスを紙に含浸し
、溶剤を乾燥していわゆるＢステージとなし常温で粘度
性を有しないプリプレグを形成し、しかる後切断積層し
、加熱加圧プレスによって製造されている。かかる従来
法においては、近年生産性や製品コストが限界に達し、
より生産性の高い新規な製造方法が期待されているのが
実情である。

従来品の中にはエポキシ樹脂と紙を基材としたものがあ
るが、これも上記従来法を踏襲するものであり、また常
温で固体であるような不飽和ポリエステルと溶剤からな
る樹脂フェスを用いる提案もなされているが、これも前
記従来法を前提としたものでありコスト高等から実用化
されていない。

本発明者はかかる現状に鑑み、鋭意研究を行った結果架
橋用モノマーが例えばスチレンのごとき室温において液
状である不飽和ポリエステル樹脂を、なんらの溶剤を用
いることなく直接基材に連続的に含浸し、そのまま積層
し、続いて硬化することによって性状に優れた電気用絶
縁板または金属箔張り積層板を効率的に製造できること
を見い出し、本発明に到達した。

本発明は、架橋用ビニルモノマーを含み、揮発性副生成
物を生成することなく硬化し得る常温で液状の不飽和ポ
リエステル樹脂液を複数枚の基材に対し個別に実質的に
片面より連続的に含浸させ、該含浸基材を連続的に積層
し、該積層体の両面をフィルム状空気遮断体および／ま
たは金属箔をもって連続的に被覆し、その状態で該積層
体を連続的に硬化させることを特徴とする電気用積層絶
縁板または金属箔張り積層板を連続的に製造する方法を
要旨とする。

第１図に本発明の代表的な実施形態を示す工程説明図を
示しである。

ｎ個のリール（１−１〜１−ｎ）から巻き出されたｎ枚
の長尺なセルロース繊維紙（１０−１〜１Ｏ−ｎ）は必
要に応じて乾燥器２を通り乾燥される。紙に含まれる必
要以上の吸着水は電気用積層絶縁板や金属箔張り積層板
に要求される高い耐熱性、たとえば２６０℃×６０秒、
あるいは２００℃×３０分等の条件下において、しばし
ば“ふくれ゛を発生せしめ望ましくない。大気中に貯蔵
された紙はたとえば１１０°Ｃ×１０分の如き乾燥条件
で乾燥状態とするのが望ましく、　“ふくれ”を発生さ
せない条件で乾燥させねばならない。

紙は１枚ごとに分離され、樹脂液供給装置５によって樹
脂液１１が片面より含浸される。ここにおいて、良好な
含浸及び含浸速度を達成するためには、樹脂液の粘度と
紙の密度を適度に選択することが重要である。一般に樹
脂液の粘度が小さい、程、含浸性は高まり、樹脂液にお
ける液状モノマーの比率の増大、あるいは不飽和ポリエ
ステル鎖の分子量の減少によって粘度を低下できるが、
必要以上の粘度の低下は本発明においては得られる製品
の耐熱性や機械的特性を阻害し好ましくない。

密度の小さい紙を使用することも含浸性を高めるが、必
要以上の密度の低下は製品の機械的特性や加工性を阻害
する。

本発明においては、樹脂液の２５℃における粘度が０．
５〜１５ポイズであって、紙の密度が０．３〜０．７ｇ
／ｃｍである時望ましい結果を得る。より好ましくは樹
脂液の粘度が１〜１０ポイズであり、紙の密度が０．４
〜０．６　ｇ　／ｃｎｌである。

また、本発明においては樹脂液を紙の片面より含浸せし
めることが肝要であって、通常の樹脂液中に紙を浸漬す
る等の方法によっては良好な含浸状態を確保することが
困難である。

ここでいう実質的に片面含浸とは、樹脂液が基材の一方
の表面から基材内部への滲透を開始し、他の表面まで到
達またはｉξ出することを意味し、他の表面へ滲出した
樹脂液をならしたり、または一旦、一方の表面に樹脂液
を実質的に接触させた後さらに他の表面に樹脂液を補充
して該表面の樹脂液の分布を均等にするなどの補助的操
作を排除する趣旨ではない。

本発明に用いる不飽和ポリエステル鎖は、例えばマレイ
ン酸、無水マレイン酸、フマル酸等の不飽和二塩基酸類
、コハク酸、アジピン酸、無水フタル酸、イソフタル酸
、テレフタル酸等の飽和二塩基酸類、及びエチレングリ
コール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール
等のグリコール類を原料として合成される。

本発明においては架橋用ビニルモノマーハ液状であるこ
とが望ましく、スチレンが硬化速度、製品の均質性、製
品コストの点で本発明の連続生産法において最適である
。若干の不都合さを排除すればビニルトルエン、ジアリ
ルフタレート、酢酸ビニルも良好な結果を示す。

このような不飽和ポリエステル樹脂液は常温で液状であ
り、硬化に際して水や炭酸ガスなどの揮発性副生成物を
生成しない。更に一般に認められているように硬化反応
の段階で三次元的な架橋がおこり、不溶不融の状態に硬
化する樹脂をい＼、必ずしも硬化に熱を必要とするとの
趣旨ではなく、常温硬化型や、光または放射線硬化型の
樹脂をも含む。

樹脂含浸紙１４は連続的にロール６とたとえばブレード
状物７の間にもうけられたクリアランスによってラミネ
ートされ、同時にリール（３及び４）から巻き出された
フィルム状物がラミネートされる。ここにおいて、上記
クリアランスは製品の厚みを実質的に決定する。従って
、このクリアランスに対応して、使用する紙の厚みとラ
ミネートされる樹脂含浸紙の枚数が設定される。本発明
においては、たとえば０．２５　ｆｉｎの厚みの紙を用
いることによって、厚さが約０．２５　ｍから順次紙の
枚数をふやすことによって、厚さが数鰭である製品まで
容易に製造できる。また、空気遮断体としてラミネート
されるフィルム状物（１２，１３）は積層絶縁板の製造
においては、製品性能上表面平滑性を有するフィルム、
たとえばセロハンやポリエステルフィルムが好ましい。

必要に応し、特にセロハンを用いる場合は、ラミネート
前にあらかじめ、乾燥することが望ましい。

フィルム状物（１２，１３）のいずれか片方を金属箔、
たとえば電解銅箔とすることにより、片面銅張り積層板
、両面を電解銅箔とすることにより両面銅張り積層板を
製造できる。また圧延銅箔も同様に使用することができ
る。本発明においては含浸紙及びフィルム状物または金
属箔のラミネートの後、紙に含浸付着した過剰樹脂分を
絞り出すと同時に樹脂中の気泡を排除するに際し、ブレ
ード状物を用いてもよく、また必要に応じてロール状物
を用いてもよく、また両者を併用しても良い。

未硬化積層物１６の硬化は例えば加熱炉８によって行わ
れる。加熱炉８は通當５０℃〜１００℃に加熱すること
が好ましい。硬化の条件は、用いる触媒や助剤の種類や
量によって異なり、この種類や量は樹脂液のポットライ
フや製品の性状を考慮して設定されねばならない。低す
ぎる硬化温度は樹脂液のポットライフを犠牲にし、高す
ぎる温度はビニルモノマーの気化に起因する気泡の発生
、あるいは舞橋密度の低下、ビニルモノマーの酸化をう
ながす。本発明においては、数ある有機過酸化物の内、
特に、クメンハイドロパーオキサイドまたはｔ−ブチル
パーオキシ−２−エチルヘキサノエートを０．５〜３部
、およびたとえばナフテン酸コバルトの如き助剤を０．
００５〜０．０２部配合し、前記硬化温度にて硬化時間
を１０分〜９０分とした時、電気用積層絶縁板または銅
張り板として性状のすぐれたものを得ることが出来る。

硬化の状態は製品の性状に大きな影響をもつ。

本発明においては、飽和二塩基酸類によって、あらかじ
め不飽和ポリエステル鎖の不飽和度を制御することが重
要であって、樹脂単独の硬化が、ロックウェル硬度で９
０〜１２０であるようなものを使用することが特に製品
の機械的特性、加工特性において好ましい。飽和二塩基
酸類として、フタル酸が一般的だが、本発明においては
イソフタル酸、テレフタル酸がより望ましい。

硬化した積層板１７は引き取り機９によって連続的に引
き取られる。この段階で硬化を完了させても良いが、少
なくとも切断可能な状態、すなわち切断しても変形した
り、金属箔がごくわずかでも移動してしわを発生したり
しない、すなわち自己形態保持性を有する状態まで硬化
させ、しかる後、例えば架橋用ビニルモノマーの臭気の
低減等の目的のため適当時間アフターキュアしても良い
、また、加熱炉内に設置したロール状物１５のクリアラ
ンスの調整により厚み精度の微調整が可能である。

連続硬化後側面のフィルム状空気遮断体を連続的に剥離
すれば電気用積層絶縁板が得られる。片面のみフィルム
状空気遮断体他面に金属箔を使用した場合には、硬化後
フィルム状空気遮断体を剥離すれば片面金属箔張り積層
体となる。

図示するように、未硬化積層物１６は加熱炉８内におい
て硬化反応が進行する間、プレス等による側面からの加
圧を受けない。従って硬化は積層物の目止による軽微な
圧力を除いて実質的に無圧状態で進行する。そのために
樹脂液は溶剤を含まず常温で液状であり、かつ揮発性副
生物を生成することなく硬化し得ることが必要であり、
また片面含浸は基材内部の空隙を全部樹脂液で置換し、
気泡を含まないようにするために極めて効果的であるこ
とが判明した。

電気用積層絶縁板や金属゛箔張り積層板においては、一
般用波板等と異なり、０２６０℃あるいは２００°Ｃに
おける耐熱性、■低い加熱収縮率、■高い厚み精度、■
表面平滑性、■低い吸湿特性、■良好な打ち抜き加工性
、■高い電気絶縁特性、等の高度な特性が要求される。

これら緒特性を満足するためには、以上述べたごとき製
造方法を注意深く実行することにより、可能であること
を見い出したことは、従来、加圧プレス方式によっての
みしか製造できなかったことを考えるなら驚くべきこと
である。

以上、基材としてセルロース繊維紙を用いる場合につい
て述べたが、基材としてたとえばガラス繊維布を用いる
ことによって、ガラスクロスと不飽和ポリエステル樹脂
からなる電気用積層絶縁板または全屈箔張り積層板を同
様に製造できる。

本発明においても、通常積層板に混入される添加剤等は
全て用いることが出来る。例えば！ｉｔ燃剤、難燃助剤
、充愼剤、着色剤等が適宜使用され得る。

以下実施例により本発明をさらに詳しく説明する。

実施例】 スチレンを配合して得られる不飽和ポリエステル樹脂液
１００部に対し、さらにクメンハイドロパーオキサイド
２部及びナンテン酸コバルト０．０１部を添加し、樹脂
単独で硬化させた時の注形物のロックウェル硬度が１０
６であり、曲げ弾性率が２８３　ｋｇ／　ｍ　ｍであり
、２５℃における粘度が５ポイズである不飽和ポリエス
テル樹脂液を得た。

このものを、６５％ＲＨ下で、風乾時の密度が０．５３
ｇ／ｃ♂であって厚さが０．２５　ａｍであり、巾が５
００關の長尺セルロース繊維紙の片面に含浸し、２枚の
樹脂含浸紙を積層し、両面をセロファンで被覆した状態
で、７０℃の温度で３０分間加熱できるラインスピード
で連続的に硬化せしめ、セロファンを連続的に剥離した
後５００鰭ごと′に切断しついで６０℃で６０分間アフ
ターキュアを行い、厚さが０．５　ａｍであって５００
關角の積層絶縁板を得た。

このものは、■２６０℃×１０秒、あるいは２００°Ｃ
×３０分においてふ（れ、眉間剥離、発泡、ヒビワレ、
変色等に異常のない耐熱性を有し、■１８０℃×１０分
における加熱収縮率は０．３％以下であって、■３／１
００の厚み精度であり、■すくれた表面平滑性を有した
。また、■吸湿特性は、実に紙−フェノール従来品に比
して１／２〜１／３であった。■打ち抜き加工性は常温
打ち抜き可能であり、■ＪＩＳ−Ｃ−６４８１に規定す
る表面電気抵抗は３　Ｘ　ｌ　０１４Ωである等、各種
の特性にすぐれたものであった。

実施例２ 実施例１において、ラミネートする樹脂含浸紙を６枚と
し、厚さが１．６鰭である積層絶縁板を得た。

このものはｔ］ち抜き加工において、５０°Ｃ〜７０℃
での加温打ち抜きにより良好な加工性を示し、他の特性
は実施例１と同等であった。　″実施例３ 実施例２においては空気遮断体フィルム状物として両面
にセロハンを用いたが、実施例２において下面を長尺な
厚さが３５μｍである接着剤の塗布されていない電解銅
箔（補出金属製ＣＦ−’Ｔ３）とし剥離しないで、厚さ
が１．６龍である印刷回路板用銅張り積層板を得た。

、ＪＩＳ−Ｃ−６４８１に規定する銅の引きはがし強度
は１．１　ｋｇ　／　ｃｍであった。従来の紙−フエノ
ール銅張り板の引きはがし強度に比して、若干劣るが、
実用上問題はなかった。

従来法と異なり、銅箔がラミネートされる時点で１４１
脂が液状であるため、樹脂液と銅箔表面の繊細な接合が
出現し、従来法のごとく特別な接着剤を必要としなかっ
た。この為に、特にウェットな状況下での表面電気抵抗
特性にすくれ、ＪＩＳ−Ｃ−６４８１に規定する吸湿時
の表面電気抵抗は実に１０　Ω以上の値を示した。

実施例４ 実施例３において、空気遮断体フィルム状物として、両
面に電解銅箔を連続的にラミネートして、両面銅張り積
層板を得た。このものの特性は実施例３に示したものと
同等であった。

以上述べたごとく、本発明は従来方法においては加圧工
程を必須とする為に、不可能であった連続生産方法をフ
ェノール樹脂と異なり、硬化に際してなんら揮発性副生
物を生じない典型的な無圧成形用樹脂である常温で液状
の不飽和ポリエステル樹脂液をたくみに応用して効率的
な連続生亭法を可能としたものであり、その工業的価値
は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明製造方法実施の１例の工程説明図である
・。 ２は乾燥器、５は樹脂液供給装置、６はロール、７はブ
レード状物、８は加熱炉、９は引き取り機、１０−　〜
１０−ｎはセルロース繊維紙、１１は樹脂液、１２．１
３はフィルム状物、１４は樹脂含浸紙、１５はロール、
１６は未硬化積層物、１７は硬化積層板である。 特許出願人　　　鐘淵化学工業株式会社゛−Ｊ、 代理人　　弁理士赤岡辿゛、；、夫１、゛・・・・　７
゜ 第１図

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）架橋用ビニルモノマーを含み、揮発性副生成物を
   生成することなく硬化し得る常温で液状の不飽和ポリエ
   ステル樹脂液を、複数枚の基材に対し個別に実質的に片
   面より連続的に含浸させ、該含浸基材を連続的に積層し
   、該積層体の両面をフィルム状空気遮断体および／また
   は金属箔をもって連続的に被覆し、その状態で該積層体
   を連続的に硬化させることを特徴とする電気用積層絶縁
   板または金属箔張り積層板を連続的に製造する方法。
2. （２）　　フィルム状空気遮断体および／または金属箔
   でもって被覆した被覆積層体を実質無圧に移送し硬化さ
   せる特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）該被覆積層体の厚みをクリアランスにより決定し
   、実質無圧で移送、硬化させる特許請求の範囲第２項記
   載の方法。
4. （４）積層体の両面をフィルム状空気遮断体で連続的に
   被覆し、連続硬化の後、該遮断体を連続的に剥離する特
   許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかの方法。
5. （５）被覆積層体の片面が該遮断体、他の片面が金属箔
   であって、連続硬化の後該片面の遮断体を連続的に剥離
   する特許請求の範囲第１項ないし第３項のつずれかの方
   法。
6. （６）被覆積層体の両面が金属箔で被覆されており、連
   続硬化の後、断続的に適宜長さに切断する特許請求の範
   囲第１項ないし第３項のいずれかの方法。
7. （７）基材が、風乾時の密度が０：３〜０．７　ｇ　／
   ｃ１１！であるようなセルロース繊維紙である特許請求
   の範囲第１項ないし第６項のいずれかの方法。
8. （８）不飽和ポリエステル樹脂液が不飽和二塩基酸、飽
   和二塩基酸およびグリコールを主原料とした不飽和ポリ
   エステル鎮と架橋用ビニルモノマーとを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかの方法。
9. （９）不飽和ポリエステル樹脂液の２５℃における粘度
   が０．５〜１５ボイズである特許請求の範囲第１項ない
   し第８項のいずれかの方法。