JPS626513B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱硬化性樹脂を含浸した基材が、重ね
合されてなる積層体を連続的に製造する方法とそ
の装置に関する。

従来、これらの積層体は樹脂成分を溶剤に溶か
したワニスを基材に含浸し、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バツチ方式で加圧加熱する等
の方法で製造されていた。この従来方法において
は、作業性や工程上の制約からプリプレグは非粘
着性であることが必要であり、この観点から樹脂
成分が制限されるとともに、溶剤を必要とし、従
つて、複雑な製造工程を必要とし、その生産性に
大きな間題があるのが実情である。

近年かかる観点から積層体を連続的に製造する
いくつかの提案がなされているが、いずれもコス
ト的及び特性的に連続製造法の利点が生かしきれ
ず、十分に実用化されていないのが現状である。

本発明者はかかる現状に鑑み、コスト的及び特
性的に十分な利点を有する積層体の連続的な製造
方法に関し、鋭意研究の結果本発明に到達した。

本発明者はすでに不飽和ポリエステル樹脂と紙
からなる電気的用途を目的とした積層体を連続的
に製造する方法を提案（特願昭53―7768）してい
るが、その後鋭意研究の結果、あらかじめ基材に
対してプレ含浸、および必要ならその乾燥を行
い、次いで本質的に乾燥工程を必要とせず、かつ
硬化反応過程で気体や液体等の反応副生成物を発
生しない熱硬化性樹脂液を用い、かかる樹脂液を
シート状基材に含浸し、これら樹脂液含浸基材を
複数枚連続的に搬送し、ついで連続的に積層（重
ね合せ）し、さらに連続的に硬化せしむる時、コ
スト的及び特性的に十分な優位性を有する積層体
を製造できることを見い出した。

即ち、 １ 乾燥工程を必要とする溶剤型のワニスを用い
る場合、乾燥後、基材に付着せる樹脂成分は、
通常極めて高粘度の半流動体もしくは固形とな
り、たとえば通常かかる樹脂成分付着基材の表
面は鏡面でないが故に基材を多層重ね合せる時
にまきこむ等の空隙や気泡を排除するには、重
ね合せ時、加熱やかなりの圧力を必要とし、か
つかかる圧力を硬化過程で連続的に維持しなけ
ればならないという極めて困難な装置を必要と
する。さらに、乾燥工程には乾燥炉や溶剤回収
装置を必要とし、従来法に対しての利点は減少
する。

２ 又、硬化反応過程で、気体や液体等の反応副
成生物を発生する熱硬化性樹脂を用いると、た
とえ、それが上記のごとき乾燥工程を必要とし
ない樹脂液であつても、発生する副生成物によ
る発泡等の悪影響を回避する為には硬化過程で
連続的に加圧しなければならないという同様の
困難さを有する。

３ 連続的に搬送する成形体に連続的な加圧を維
持しなければならないという困難な課題に対し
て、加熱加圧ロール対を連続的に設置するとい
うような、局部加圧の羅列という妥協策が容易
に構想できるが、本発明者の実験によれば、こ
のような方法だは、成形体の任意の固定点に対
しての加圧は周期的に大きく変動し、内部の気
泡がふくれあがる等特性的に優れた積層体は得
られず、さらに樹脂成分が未硬化、即ち加熱に
より流動もしくは半流動体の状態のところでの
周期的な加圧は、樹脂成分の不必要な流動を発
生せしめ、たとえば表面が波板状となるなど、
従つて望ましい製品を得ることはほとんど不可
能であり、可能たらしめる為には、鉄板のごと
き剛性の高い板状物を連続的に成形体と加圧ロ
ール間に供給しなければならないというよう
な、極めて好ましくない複雑な装置を必要とし
た。

本発明における、本質的に乾燥工程を必要とせ
ず、かつ、硬化反応過程で、気体や液体等の反応
副生成物を実質的に発生しない熱硬化性樹脂液と
は、樹脂液中に硬化の際本質的に不必要な溶剤等
除去成分を含まず、樹脂液成分全体が硬化物の成
分と成りうるタイプのものであつて、かつ硬化の
際、縮合水や炭酸ガス等の反応副生成物を実質的
に発生しない樹脂液をさす。たとえば、それは不
飽和ポリエステル系樹脂、ジアリルフタレート系
樹脂、エポキシ系樹脂液等のラジカル重合型ある
いは付加反応型のものであり、たとえばフエノー
ル系樹脂、メラミン系樹脂等を主成分とするごと
き縮合型樹脂液は本発明において排除される。

本発明にかかわる樹脂液を用いると、 (1) 樹脂ワニスの乾燥装置や溶剤回収装置が不要
である。

(2) 含浸工程から積層工程（多数枚のシート状含
浸基材の重ね合せ工程）間で樹脂液の性状は実
質的に不変であり、従つて、たとえば十分に樹
脂液を含浸せしめた基材の重ね合せを基材表面
に均一に付着している低粘度の樹脂液体の接触
から開始でき、従つて重ね合せ時の気泡のまき
こみを最少限のレベルに押さえることができ、
かつ、又重ね合せ工程で特別な加熱や加圧を必
要としなくても良い。

(3) 混入している気泡や硬化時に発生する気体等
が実質的に存在しないから、前記したごとき連
続的に高圧力を付加する為の困難かつ非現実的
ともいえる装置を必要とせずして、加熱硬化で
きコスト的及び特性的に優れた製品を製造でき
る。

本発明においては、むしろ、硬化時の成形圧が
実質的に無圧であることが好ましい実施態様の一
つである。熱硬化型樹脂液を用い、かつ硬化時、
無圧の条件下で特性に優れた製品を連続的に製造
できることを本発明者が見い出した事は驚くべき
ことであり、本発明においては、 １ 硬化時の成形圧による不必要な製品の歪を排
除でき、特に厚み方向における加熱時の寸法安
定性に優れた製品を製造できる。

２ 加圧する特別の装置を必要としないから、コ
スト的に連続製造法の利点をフルに発揮でき
る。

３ 前記したごとき局部加圧の羅列方式等も不必
要であり、従つて極めて表面の平滑性に優れた
製品を製造できる。

本発明でいうシート状基材とは、ガラス繊維
布、ガラス不織布、クラフト紙、リンター紙、石
綿布等、帯状物をさす。

さらに本発明は、かかる製造方法を可能とする
連続製造装置に関する。即ち、含浸装置、積層装
置、加熱硬化炉及び切断機等が連続的に稼動する
ように配置された装置において、含浸装置によつ
て、十分に樹脂液が含浸された多数枚のシート状
含浸基材が積層装置によつて重ね合されるが、得
られる積層体の表面層を確保する目的で、積層時
もしくは積層後、フイルム状あるいはシート状被
覆物を重ね合せ物の両面に継続的にラミネートす
ることが必要である。本発明によれば前記したご
とく、被覆物をラミネート後、本質的に連続的な
加圧を必要としないから、目的により、極めて多
種類の被覆物の選択が可能であり、それは例え
ば、厚みが10μ〜200μｍ程度の各種離形紙やセ
ロハン、あるいはテフロン、ポリエステル等の各
種合成樹脂フイルム、あるいはアルミニウム、
銅、ステンレス、鉄、リン青銅等の各種金属箔等
である。

さらに、要すれば、樹脂液の硬化後、かかる被
覆物を積層体から継続的にハクリする装置と、ハ
クリした該被覆物を巻きとる装置を有するもので
ある。これにより、上記被覆物の回収、再使用が
可能となる。この為には、被覆物が硬化積層体か
ら容易にハクリすることが必要であり、この為に
は適切な組合せや、必要に応じ離形剤が使用でき
る。

さらに本発明においては、かかる被覆物とし
て、エンドレスなベルト状物を用いることが好ま
しく、この方法においては厚さが１mm程度のシー
ト状物を容易に使用することができ、かつ効率的
な製造が可能であり、この目的の為には、ステン
レス、リン青銅、テフロン等が好適である。

また、被覆物として剥離せず積層体に接合して
用いる場合には、その目的に沿うフイルム状物、
例えば金属箔張り積層板のための金属箔などがあ
る。

以上述べた方法や装置によつて注意深く製造さ
れた積層体は、本発明者の実験によればバツチ方
式による従来法の製品に比して、 製品の厚み精度が優れている。たとえば、
0.5mm厚の積層の場合、一般的に本発明による
ものは、その厚みの変動巾が、せいぜい20μ〜
30μ以内であるのに比し、従来法を用いると、
それが70〜160μに達する。

厚み方向での熱膨張率が従来法の40〜60％に
減少することが出来る。

等の特徴を有するのみならず、生産性を大巾に
増加することが出来る。

又、本発明においては、積層体に接着させるこ
とを目的とした被覆物を接合したものを連続的に
製造できる。被覆物を直接、接着するか、あるい
は被覆物と積層体の間に第３の接合を目的とし
た、たとえばフイルム状物をそう入する等によ
る。

さらに本発明は、以上に述べた積層体を連続的
に製造する方法や装置において、用いる基材に対
してプレ含浸工程、及び必要なら乾燥工程を付加
した積層体を連続的に製造する方法及び、上記工
程を行う含浸及び必要なら乾燥装置を結合し、連
続的に稼動するようにした連結製造装置を包含す
る。

プレ含浸工程とは、本発明にかかわる熱硬化性
樹脂液を含浸する前に、製品に求められる特性や
用途、あるいは製造条件等の要因に鑑みて、たと
えば、 (1) ガラス布基材に対するシランカツプリング剤
による処理のごとき、各種カツプリング剤や界
面活性剤による基材の前処理、 (2) 重合性各種モノマー、熱硬化性樹脂液との共
重合性各種モノマーの含浸、 (3) たとえば、得られる積層体の物性の改質を目
的とした各種熱可塑性樹脂のプレ含浸、 (4) 熱硬化性樹脂溶液、あるいは該プレポリマー
のプレ含浸、 (5) 各種不飽和脂肪酸等のプレ含浸、 (6) セルロースのアセチル化等、基材表面との反
応性化合物等の含浸及び反応、 (7) ポツトライフの短い樹脂液を用いる際の解決
策の１つとしての、触媒、反応助剤、硬化剤等
のみのプレ含浸、 (8) 無機充填剤スラリー液等の含浸、 等を行うことを意味するが、特に上記に制限す
るものではない。たとえば、(1)において、ガラス
布基材をビニルアルコキシシランによつて前処理
し、しかる後、不飽和ポリエステル樹脂液を含浸
することによつて、未処理物に比して、曲げ強さ
が1.5倍の積層体を連続的に製造できる。あるい
は又、(3)において、クラフト紙に対して、あらか
じめポリエチレングリコールを紙に対して10％付
着せしめ、しかる後、不飽和ポリエステル樹脂液
を含浸せしめることにより、未処理物に対して耐
衝撃性が２倍に向上する。あるいは又、(7)におい
て、市販のエポキシ樹脂硬化用ポリアミド樹脂
を、あらかじめ付着量がエポキシ樹脂に対して30
％となるごとくガラス布基材にプレ含浸し、乾燥
し、ついで市販のエポキシ樹脂液を含浸すること
によつて積層体を製造し、貯蔵タンクや含浸バス
内の樹脂液のポツトライトの間題を解消できる。

プレ含浸での基材への含浸付着量は最終的に50
％以下とするのが望ましく、過剰な量のプレ含浸
は、次の樹脂液の含浸を損ねる場合がある。

このような製造方法を連続的に行う装置は、た
とえばプレ含浸装置、必要ならその乾燥装置、熱
硬化性樹脂液含浸装置、積層装置、被覆物ラミネ
ート装置、熱硬化炉、切断機等を直列して直結す
ることによつて達成できる。

又、プレ含浸は、溶液を用いる場合、ついで乾
燥を行うが、化合物液体及び蒸気等の含浸や吸着
によつてもよく、これらの場合不必要なら乾燥工
程をはぶいても良い。

さらに本発明においては、熱硬化性樹脂液の、
含浸、あるいはプレ含浸の以前に基材の水分を乾
燥することが製品の特性を安定的に確保する上で
好ましい。本発明者の実験によれば、一般的に10
％以上の基材に対する水分の含有は積層体の耐熱
性等から好ましくない。好ましくは５％以下とな
るよう乾燥することによつて、特性に優れた製品
を製造できる。この水分の乾燥工程を効率的に行
う為には、たとえば、該装置を含浸装置と直結
し、基材が連続的に搬送可能とし、かかる工程を
含めて、連続的に稼動するようにした装置が好適
である。

以上述べた方法あるいは装置により、たとえば
厚さが0.1〜５mm程度の積層板や金属箔張り積層
板、あるいは化粧板用積層体等を効率的に製造で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、共に本発明装置の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…
…熱硬化性樹脂液含浸装置、３……積層装置、４
……被覆物ラミネート装置、５……被覆物送り出
し装置、６……加熱硬化炉、７……被覆物ハクリ
装置、８……被覆物巻き取り装置、９……引き取
り装置、１０……切断機、１１……製品、１２…
…基材の水分乾燥装置、１３……プレ含浸装置、
１４……プレ含浸溶剤乾燥装置、１５……積層体
に接合する目的でラミネートされるフイルム状
物、１６……１５の乾燥装置、１７……エンドレ
スなベルト状被覆物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ あらかじめ基材に対してプレ含浸、および必
   要ならその乾燥を行い、次いで本質的に乾燥工程
   を必要とせず、かつ硬化反応過程で気体や液体等
   の反応副生成物を実質的に発生しない熱硬化性樹
   脂液を含浸したシート状基材を複数枚連続的に搬
   送し、続いて連続的に積層し、次いで連続的に硬
   化せしめることを特徴とする積層体を連続的に製
   造する方法。 ２ 基材に含有している水分を乾燥する工程を付
   加した特許請求の範囲第１項記載の積層体を連続
   的に製造する方法。 ３ 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項または第２項記載の積層体を連
   続的に製造する方法。 ４ プレ含浸装置、および必要ならその乾燥装
   置、含浸装置、積層装置、加熱硬化炉および切断
   機等が連続的に稼動するように配置され、かつ積
   層時もしくは積層後、フイルム状またはシート状
   被覆物を継続的にラミネートする装置と該被覆物
   を継続的に送り出す装置を有し、要すれば硬化
   後、積層体から該被覆物を継続的にハクリする装
   置とハクリした該被覆物の巻き取り装置を具備す
   ることを特徴とする積層体を連続的に製造する装
   置。 ５ 積層時もしくは積層後ラミネートされるフイ
   ルム状あるいはシート状被覆物が、エンドレスな
   ベルト状物であり、かつ成形体に対して、継続的
   にラミネートおよびハクリする装置を具備する特
   許請求の範囲第４項記載の装置。 ６ 基材に含有している水分を乾燥する装置を結
   合させ、連続的に稼動するようにした特許請求の
   範囲第４項または第５項記載の装置。