JPS601169B2 - 積層板の製造法およびその連続製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、改良された積層板の製造法及び積層板の改良
された連続製造装置に関し、特に各種電気的積層絶縁板
や印刷回路用基板の用途を目的とした板内に気泡を含有
しない優れた積層板の製造法とその製造装置を提供する
ものである。

従来、この種の積層板は、たとえば樹脂成分を溶剤に溶
かしたワニスを紙やガラス布等の基材に合浸し、ついで
溶剤を乾燥してプリプレグを作り、これを一定サイズに
切断し、これを多層重ね合せ、あるいは更に電解鋼箔等
の金属箔を重ね合せ、ついで熱プレスで加熱加圧する等
のバッチ方式で積層絶縁板あるいは印刷回路用金属箔張
り積層板が製造されているが、この方法は工程が複雑で
あり、バッチ生産である為に人手を要し、その生産曲こ
大きな問題があるのが実情である。

近年かかる観点から積層板を連続的に製造せんとするい
くつかの提案がなされているが、十分に実用化されてい
ないのが実情である。本発明はかかる現状に鑑み、連続
的な製造方法を工業的に実用化せんとして鋭意研究を行
った結果、本発明に到達した。

即ち、第１の発明は硬化性樹脂液を基材に合浸し、該含
浸基材を積層、硬化せしめて積層板を製造する方法にお
いて、含浸樹脂を減圧処理する工程が付加されたことを
特徴とするものであり、その目的は内部に気泡を含まな
い製品を連続的に効率的に製造することにある。内部に
気泡を含む製品は熱伝導率を低下せしめ、例えば装着さ
れた電気部品の発熱における積層板の放熱特性を損ねる
。

あるいはハンダ付け等、積層板がその後の、たとえば電
子部品等の加工工程に供された時の名種の加熱工程にお
いて、場合によると発泡核となり得、積層板の耐熱性を
損ねるなど好ましくない。製品中の気泡は、多分に含浸
条件や硬化の際の加熱、加圧条件等と相関があって、長
い含浸時間は含浸基材内部の気泡を減少させ、高い成形
圧は残存する気泡を硬化の際、樹脂層に溶解させるもの
と推察されＬいずれも有利である。

しかし、長い含浸時間や高い成形圧は、生産性や装置上
木利であり、本発明者はよりすぐれた方法を鋭意検討し
た結果、樹脂液を減圧処理することによって、短い含浸
時間で、かつ硬化の際の成形圧が実質的に無圧であって
も、なお製品中の気泡をほぼ完全に排除できることを見
し、出し、本発明に至った。本発明の方法によれば、同
一含浸方法及び同一製造方法によるが減圧処理をほどこ
さない他の方法と比較すると、通常約１／３〜１／１０
に含浸時間を短縮することが出来た。本発明でいう減圧
処理とは、樹脂液を大気圧以下の環境にさらす処理を意
味する。

従って、たとえば（１｝硬化用触媒等の配合された樹脂
液を耐圧容器に入れト容器中の空間を減圧する。｛２１
減圧容器中に樹脂液を随時注入する。等の方法によって
実施できるが、これに制限するものではない。‘１）及
び｛２’の場合、通常含浸時、大気中に接触するが、こ
れは差しつかえない。いったん処理した液は、適当な容
器中で大気中に略３０〜６０分放置しても効果を損ねる
ことはない。

減圧力条件は、樹脂液中のモノマーの蒸気圧等によって
決定されるが２〜１００柳Ｈｇ程度が良い。処理時間は
処理方法に依存するが、減圧容器中に滴下する如き方法
においては数分程度で十分である。本発明は、不飽和ポ
リエステル樹脂、ビニルェステル樹脂「ジアリルフタレ
ート樹脂、ェポキシ樹脂等のごとき、易揮発性の大量の
溶剤等を必要とせずして、含浸可能であり、かつ硬化反
応過程で気体や液体等の反応副成生物を実質的に発生し
ない、無圧成形可能な樹脂液に対して、より効果的に適
応できる。

何故なら、‘１｝溶剤による減圧処理条件の制限を受け
ない。‘２｝実質的に無圧成形が可能であるが、この成
形条件での気泡の発生する危険性を安全に回避でき「硬
化の際に加圧を必要としない。特に、常温で液状である
不飽和ポリエステル樹脂が、含浸性、経済性及び製品の
特性等と合せて、本発明の極めて好ましい実施態様の一
つであり、市販されている粘度が０．１〜１５ポィズ程
度のものはどれでも適応可能である。

不飽和ポリエステル樹脂の架橋用モノマーとしては、ス
チレンが一般的に使用されているが、スチレンの常温に
おける蒸気圧は６側日勤陸度であり本発明においてもス
チレンを使用するのが好ましい。

樹脂液中のスチレンの占める割合は３０〜５０重量％程
度が一般的である。この場合は、圧力が２〜２比奴Ｈｇ
程度の容器に注入する等の方法で十分に目的が蓬せられ
る。この様な減圧処理によって揮発してしまうスチレン
量は、本発明者の測定によれば通常、処理樹脂液に対し
て、せいぜい０．１〜０．５％程度であり、その製品特
性や製造条件に及ぼす影響はほとんど無視できる。

減圧の方法は、水流ポンプ「スチームアキュムレータ−
、油回転ポンプなどを用いるのが好適である。

第２の発明は、以上述べたごとき減圧処理を含浸用樹脂
液にほどこし「 これを連続的継続的に行いｔ さらに
該処理ずみ樹脂液を連続的に搬送される多数枚のシート
状基材に対して、連続的に供給する装置を具備して、連
続的に稼動するようにした積層板の連続製造装置である
。

たとえば、本発明の装置の一実施態様を示す第１図に従
って説明すると樹脂液タンク１４の下部と円筒状密閉容
器１１の上方がパイプで接続されており、タンクから供
給される樹脂液が該密閉容器上方のノズルから内部へ注
入できるようになっており、さらに該密閉容器の側面に
脱気口があって、油回転ポンプ１６に接続されていて、
さらにこの円筒状密閉容器の下部は樹脂液供給ポンプ１
０とパイプで接続され、供給ポンプは含浸装置と接続さ
れている。上記の例について以下さらに説明すると、樹
脂液タンク中の樹脂液は通常圧力差によって円筒状密閉
容器上方のノズルから内部へ噴出する。ノズルにコック
１３をつけて噴出量を制御しても良い。噴出した樹脂液
は円筒状密閉容器中を落下するが、たとえば落下距離を
５０〜１００肌程度にすると、通常これで減圧処理は終
了する。落下した樹脂液が常に一定量下部に存在させる
と、安定的に処理すみ樹脂液を供給することができる。
樹脂液供給ポンプの能力に応じて背圧を調整する必要の
ある時は、供給ポンプに比して円筒状密閉容器を上方に
位置させると良い。あるいは又、減圧処理すみ液をいっ
たんクッションタンクに貯蔵しても良い。ついで、供給
ポンプにより樹脂液を含浸装置３に供給するが、含浸バ
スを用いる場合、長時間バス内に樹脂液が滞留してしま
う様な装置は好ましいと言えない。このような観点から
、直接基材に樹脂液を供給できるカーテンフロー方式な
どが好適である。オーバーフロ−した樹脂液は樹脂液タ
ンク１４に回収し、再び減圧処理に供するのが良い。本
発明には、セルロース繊維を主成分とした紙、ガラス布
及び不織布、石綿布あるいは合成織布及び不織布など、
従来法において良く知られているものはどれでも適応で
きる。紙やガラス布を用いる場合効果的であり、特に紙
の場合が本発明の望ましい実施態様である。以上述べた
ごとき方法で、基材１に樹脂液を含浸させ、該基材は多
数枚連続的に搬送され、続いて、例えばロール対４を用
いて重ね合せ、同時に両面に、被覆用フィルム５あるい
は接合すべき金属箔をラミネートし、無圧状態で硬化炉
６中へ搬送される。

硬化終了後、所定の長さに切断し、積層板あるいは金属
箔張り積層板を得ることが出釆る。硬化は、熱、光、放
射線等の手段で実施できる。以上述べたごとく、本発明
により含浸樹脂液を減圧処理することによって含浸時間
を著るしく短縮でき、かつ硬化時の成形圧が鱒圧であっ
てほぼ完全に気泡を排除できることを見し、出したこと
はすぐれた生産性を確保し得るという点で驚くべきこと
であり、本発明者はかかる事実の原因に関して十分な解
明を行っていないが、減圧処理によって樹脂液中に溶存
している空気の溶解量が減少した結果、処理後、樹脂液
の空気の溶解可能量が増大し、それ故に含浸基材にとじ
こめられた空気が、十分な速度で含浸樹脂液中に溶解で
き、その結果、硬化終了までの間に内部の気泡が消滅し
てしまうものと推察している。

さらに、触媒や改質剤等を混合する樹脂液の調合時の場
合によって巻きこまれた気泡を除去しうる効果もあると
考えられるが、このことは本発明の主眼ではない。特に
、粘鋼な樹脂液中の脱泡を目的として静暦せる樹脂液を
減圧下に処理する等はよく知られている。しかるに本発
明は、減圧処理をほどこした樹脂液中に仮に気泡が存在
していてもなんら効果を損ねない。従って、本発明の減
圧処理方法における望ましい実施態様は、静遣せる樹脂
液を減圧下にさらす等よりは、むしろ減圧容器に噴出さ
せる等、処理する樹脂液の表面積を増大させる方法が好
ましい。この方法によれば、場合によって処理液中に気
泡を含み、さらに供給時気泡を巻きこんでも本発明の効
果を損ねない。本発明の方法によって減圧処理をすれば
藩存している酸素を減少せしめる効果もあって、不飽和
ポリエステル樹脂の硬化の際のラジカル反応への酸素の
影響を排除できる。さらに、室温で液状である不飽和ポ
リエステル樹脂の場合を例にとると、通常の市販品にお
いては、０．０３〜０．１％程度の水分を含んでいる。

本発明の減圧処理によって、これを０．０４％以下、好
ましくは０．０２％以下にすることが、製品中の硬化の
際の水分の気化にもとずく気泡を排除し、さらに硬化反
応を阻害することなくて製造上及び製品性能上好ましい
。以下に実施例及び比較により本発明をさらに詳しく説
明する。

実施例 １ 市販の不飽和ポリエステル樹脂（武田薬品製、ポリマー
ル６３０４）１０の重量部、クメンハィドロパーオキサ
ィド１重量部、６％ナフテン酸コバルト０．２重量部か
らなる樹脂液を、５雌Ｈｇに減圧した真空デシケーター
の上方より内部へ滴下させ、減圧処理樹脂液を得た。

ついで、真空デシケーター内部の圧力を常圧に戻してか
ら取り出し、大気中で、予め乾燥しておいた市販のクラ
フト紙（巴川製紙製、ＭＫＰ−１５０）に含浸せしめ、
５分経過後、即ち含浸時間として５分を要した後、直ち
にこの含浸紙６枚重ね合せ、さらに両面をセロハンでカ
バーし、ガラス板の上にのせ、水平にしたまますなわち
実圧条件に１２０ｑＣの熱風炉中で２０分間硬化させ、
厚さが１．６脚である積層板を得た。このものの試験片
を実態顕微鏡及び試験片を試料うめこみ用ェポキシ樹脂
で包埋後、スライスして薄片となし倍率がＩＯＮ苔・の
透過型光学顕微鏡で観察したところ、紙層内部に気泡は
見し、出せなかつた。比較例 １ 実施例１において減圧処理をしなかった残量の樹脂液を
用いて、他は実施例１と同等にして厚さが１．６側の積
層板を得た。

実施例１と同等の観察において、大きさが５〜５０仏の
である多数の気泡を紙層内部に観察した。

比較例 ２比較例１において、気泡が観察できないもの
を得るには含浸時間を３０分に延長する必要があった。

実施例 ２ 実施例１と同等にして、予め減圧処理をほどこした樹脂
液をタンクに用意し、樹脂液供給ポンプによって、連続
的に搬送されている実施例１で用いたものと同等の乾燥
した紙６枚にカーテンフロー方式により、それぞれ樹脂
液を供給して含浸紙とし「含浸開始点より１．５仇の位
置にロール対を設置し、６枚の含浸紙を重ね合せ、その
両面に同時に長尺なセロハンを連続的にラミネートしな
がら毎分３０伽の速度で搬送しつつ、その直後に設置さ
れたトンネル状硬化炉内を移送させ、１２０ｑ０×２０
分の条件で硬化させ厚さが１．６脚の積層板を得た。

実施例１と同等の方法で観察したところ気泡は見し、出
せなかった。

比較例 ３ 実施例２において、減圧処理をほどこさない樹脂液を用
いたところ実施例１と同等の観察により多数の気泡の存
在が確認できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の１例の概略図である。 １・…・・連続的に搬送されるシート状基材、２・・・
…基材乾燥装置、３・・・・・・樹脂液舎浸装置、４・
・・・・・積層及びラミネート装置、５・…−・被覆用
フィルムもしくは金属箔張り積層板用金属箔、６・…・
・硬化炉、７・・・・・・切断機、８…・・・切断され
た積層板、９・・・・・・樹脂液供給パイプ、１０・・
・・・・樹脂液供給用ポンプ「 １１・・…・円筒状密
閉容器、１２・・・・・・マノメーター、１３……コッ
ク、１４……樹脂液タンク、１５・・・…コールドトラ
ップ〜 １６・・・・・・油回転型真空ポンプ、１７・
・・・・・リークバルプ、１８・・・・・・引き取り装
置。 矛Ｊ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 硬化反応に際して気体や液体等の反応副生物を発生
   しない硬化性樹脂液を用いて、連続的に樹脂液を基材に
   含浸し、該含浸基材を積層、硬化させて連続的に積層板
   を製造する方法において、あらかじめ硬化性樹脂液を減
   圧処理し、処理した樹脂液を基材の含浸部へ供給する工
   程が付加されたことを特徴とする積層板の製造法。 ２ 硬化性樹脂液が常温で液状の不飽和ポリエステル樹
   脂である特許請求の範囲第１項記載の製造法。 ３ 減圧処理した樹脂液を常圧にて基材に含浸する特許
   請求の範囲第１項または第２項に記載の製造法。 ４ 基材がセルロース繊維を主成分とした紙である特許
   請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の製造
   法。 ５ 減圧度が２〜１００ｍｍＨｇである特許請求の範囲
   第１項ないし第４項のいずれかに記載の製造法。 ６ 減圧容器中に樹脂液を注入する特許請求の範囲第１
   項ないし第４項のいずれかに記載の製造法。 ７ 硬化の際の成形圧が実質的に無圧である特許請求の
   範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の製造法。 ８ 多数枚のシート状基材が連続的に搬送され、硬化性
   樹脂液の含浸、含浸基材の重ね合わせ、被覆用フイルム
   、要すれば金属箔等のラミネート、硬化及び実用的寸法
   への切断等を連続的継続的に行つて積層板を連続的に製
   造する装置において、含浸用樹脂液の減圧処理装置及び
   連続的もしくは継続的に該処理ずみ樹脂液を基材に供給
   する装置を具備して連続的に稼働するようにした積層板
   の連続製造装置。