JPS63272513A - 熱硬化性樹脂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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、熱硬化性樹脂プリプレグの製造方法に係り、
更に詳しくは産業機器用や電子機器用等のプリント配Ｉ
！基板などの積層板の製造に用いられる熱硬化性樹脂プ
リプレグの製造方法に関する。

［従来の技術及びその問題点］ ガラス布基材エポキシ樹脂系の印刷回路用積層板は、ガ
ラス布基材に、固型エポキシ樹脂を溶剤に溶解したワニ
スを含浸させ、しかる後、溶剤を乾燥してプリプレグを
作り、これを所定の寸法形状に切断し、所定枚数重ね合
せ、次いで熱プレスで加熱加工する方法で製造されてい
る。

電気積層板用プリプレグの基材として多用されている厚
み５０〜２２０μのガラス布は単糸径５〜１１μ程度の
ガラス繊維を多数本集束して撚り合せたガラスヤーンを
織成している為、粘性の高いエポキシ樹脂ワニスを用い
た場合には、これがガラスヤーンの内部迄迅速かつ充分
に含浸せず、基材内部の空気を排除することは困難であ
り、このような気泡を含むプリプレグから積層板を製造
すると、気泡の混入した積ＷＩ叛が得られる。

この種の積層板はその内部に気泡が混入していると、電
気部品として使用するに際して積層板の電気特性を損ね
たり、回路板を製造するハンダ付けなどの加熱工程で気
泡部分が発泡の核となり正常なハンダ付ができないなど
のトラブルの原因となる。以上の点から積層板中に気泡
が生じないように、プリプレグ中に混在する気泡を、積
層板の成形過程で高圧を負荷して追い出す方法が採られ
ているが、この方法では成形時の高い圧力の為、得られ
る積層板の寸法の安定性が悪くなったり、反りや捩れが
発生する危惧がある。

そこで基材へのワニスの含浸状態を良くすることにより
、プリプレグ中の気泡の混入を防ぐことが考えられ、い
くつかの試みがなされている。これらの試みの１つとし
て、ワニス調製時に溶剤量を多くして、ガラス布基材へ
のワニスの含浸状態を良化させる方法があるが、この場
合、電気用積層板成形プリプレグとして必要な樹脂付着
量（一般に４０〜７０重量％）を基材に含浸させること
が困難である。また基材への樹脂の含浸を減圧中で行な
ったり、基材に圧力を加えて行なう方法もあるが、いず
れも装置が複雑となり設備費が嵩むなどの問題があり、
非現実的であった。

［発明の目的］ 本発明の目的は、上記の従来方法の欠点を解消し、気泡
が混入しない熱硬化性樹脂プリプレグを減圧装置や加圧
装置等の設備を設けることなく簡易に製造し得る方法を
提供することにある。

［発明の目的を達成するための手段１ 本発明者らは上記目的達成のために鋭意研究した結果、
ワニス粘度を低くした場合基材にワニスが浸透する点で
は明らかに有利であるが、基材への樹脂付着量が低下す
ること、及びその為、含浸工程を２段とし、樹脂付着量
の調整を二段目の含浸工程で行った場合、一段目の含浸
工程のワニス粘度は高くても低過ぎても気泡の内在した
プリプレグになることを見い出した。これは、ワニス粘
度が高い場合は基材へのワニスの浸透に時間がかかり気
泡残存し、一方、ワニス粘度が低過ぎると一段目の含浸
工程後にガラスヤーンの間隙を覆いつくす樹脂付着量が
得られず、二段目の含浸工程で用いられる樹脂付着量調
整用高粘度ワニスではガラスヤーン間隙の気泡を追い出
すことができない為と考えられる。以上の知見に基づき
更に検討した結果、一段目の含浸工程におけるワニスの
粘度を３〜８ＣＤの範囲内にすると、気泡の混入を防止
できることを見出し、ここに本発明を完成した。

従って本発明の熱硬化性樹脂プリプレグの製造方法は、
基材に３〜８ＣＩ）の粘度を有する熱硬化性樹脂ワニス
を含浸させる一次含浸工程と、該−次工程後の樹脂含浸
基材に、最終的に得られるプリプレグに必要な樹脂付着
量を与えるに十分な粘度を有する熱硬化性樹脂ワニスを
含浸させる二次含浸工程とを含むことを特徴とするもの
である。

本発明において、プリプレグの製造に用いられる基材と
して、これに限定されるものではないが、ガラス布基材
が特に好ましく用いられ、ま、た熱硬化性樹脂として、
これに限定されるものではないが、エポキシ樹脂が特に
好ましく用いられるので、以下にガラス布基材とエポキ
シ樹脂を用いる本発明のプリプレグの製造方法について
第１図を参照しながら説明する。

第１図は本発明のプリプレグの製造方法を実施するのに
用いられる含浸装置を示す。本発明の方法においては、
図示するようにガラス布基材１を、エポキシ樹脂ワニス
２の浴中を通過させて、−次含浸を行なうが、ワニス２
は通常使用されるワニス粘度（２０℃において３０〜２
００　ＣＤ、この値は濃度５０〜６５重量％に相当する
。）よりもかなりの低いものを使用し、これにより基材
内部にワニスを迅速に浸透させる。浸透はより低粘度な
ほど良好なことは自明の理であるが、低粘度過ぎると樹
脂付着量が不充分となり二次含浸前に新たにガラスヤー
ン間に間隙をつくり一次含浸の効果がなくなってしまう
。従って一次含浸の効果が有効なワニス粘度が存在し、
それは−次含浸処理によるガラスヤーン間隙を覆ってし
まうだけの樹脂付着量を与えるワニス粘度が必要である
。本発明者らの実験によれば厚み１８０μ及び１００μ
の通常の電気絶縁用ガラス布（厚さ１８０μのガラス布
：日東紡製ＷＥ１８に１０４、厚さ１００μのガラス布
：日東紡製ＷＥ１１６Ｅ１０４）を用いた場合、ガラス
ヤーン間隙を覆う樹脂量は、前者の厚み１８０μのガラ
ス布では１５重量％以上であり、後者の１００μのガラ
ス布では２０重量％以上であるが、上記樹脂量を与える
ワニス粘度はいずれも３ｃｐ以上必要であることが確認
された。

一方、ワニス粘度と、ガラス布にワニスが浸透する時間
との関係を調べたところ、ワニス粘度が８Ｃｐ以下であ
ると、ワニスが迅速にガラス布に浸透し気泡の残存がな
いことが確認された。

粘度３〜８ｃｐの樹脂ワニスによる一次含浸処理により
、基材内の空気が排除され、樹脂によりガラスヤーン間
隙が完全に覆われた含浸ガラス布を、次いでプレ乾燥機
３に送り、そこで溶剤を揮散させた後、高濃度ワニス４
の浴中を通過させて二次含浸を行なう。二次含浸におけ
る高濃度ワニスの粘度は、最終的に得られるプリプレグ
に必要な樹脂付着量を与えるに十分な値に調節されるが
、この値は目的とするプリプレグの物性（特に所望され
る樹脂付着り等によって任意に変動する。

高濃度ワニス４の浴を出た含浸ガラス布をスクイズロー
ラー５に送って過剰のワニスを絞り取った後、この含浸
ガラス布を加熱乾燥機６に送り乾燥すると半硬化状態の
プリプレグが得られる。このプリプレグは後述する実施
例より明らかなように気泡を含まず、表面状態が極めて
良好なものであった。

なお、本発明の方法において、−次含浸工程における樹
脂ワニス粘度を３〜８ｃｐに調節することは、ワニス調
製時に溶剤添加量を調整することによって行なうのが好
ましいが、高粘度ワニスを加温してその粘度を下げるこ
とにより行なっても良い。しかし、後者の場合、加温に
よる溶剤の蒸散及び熱硬化性樹脂反応等が起らないよう
に配慮する必要がある。

以上、本発明の方法をガラス布基材とエポキシ樹脂を用
いて説明してきたが、ガラス布基材の代りに例えば芳香
族アラミド繊維のような有機繊維布を、エポキシ樹脂の
代りにポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェ
ノール樹脂等の他の熱硬化性樹脂を用いても同様の結果
が得られる。

［実施例］ 以下、実施例を挙げて本発明を更に説明する。

実施例１ 第１図の含浸装置を用いて以下のようにしてプリプレグ
を製造した。

厚さ１８０μ、巾１０４ａ＋のガラス布（日東紡製ＷＥ
１８に１０４）を−次含浸用樹脂ワニスの浴中を通過さ
せて一次含浸を行なった。用いられた樹脂ワニスは、エ
ポキシ当世４５０〜５００の臭素化ビスフェノール系エ
ポキシ樹！１１（油化シェル製エピコート５０４５−８
−８０）をＭＥＫ（メチルエチルケトン）−ＪＭＦ　（
ジメチルホルムアミド）−ＭＣ８（メチルセロソルブ）
混合溶媒に溶解して得た、樹脂含量４０重量％、粘度７
．５ｃｐ（２０℃）のものであった。−次含浸後のガラ
ス・布への樹脂付着量は１９重量％であり、第２図に顕
微鏡写真（５０倍）を示すように一次含没後のガラス布
は樹脂の付着状態が良好でその内部に間隙が殆んど認め
られないものであった。

−次含浸後のガラス布をプレ乾燥機で乾燥した侵、二次
含浸用樹脂ワニスの浴中を通過させて二次含浸を行なっ
た。用いられた樹脂ワニスは、−次含浸用樹脂ワニスと
同−樹脂及び同一溶剤を用いた、樹脂含量５８重船％、
粘１！１１１０ｃｐ（２０℃）のものであった。

二次含浸後のガラス布をスクイズローラーを通過させた
後、加熱乾燥機で乾燥させることにより、樹脂含量４２
重量％の半硬化状態のプリプレグを得た。得られたプリ
プレグは、第３図にその顕微鏡写真を示すように気泡が
殆んど認められなかった。

このプリプレグを８枚重ねるとともに、両面に厚さ３５
μｍの銅箔を重ね、これをステンレス型板間にはさみ、
温度１７０℃、圧力３０Ｋｇ／ｌｉの条件で９０分間加
圧、加熱成型を行うことにより、銅張り積層板を製造し
た。得られた積層板も気泡が殆んど認められなかった。

′　　実施例２ 厚み１８０μ、中１０４１のガラス布の代りに厚み１０
０μ、巾１０４ｔ：ｍのガラス布（日東紡製ＷＥ１１６
Ｅ１０４）を用いた以外は実施例１と同様にして実施し
たところ、−次含浸後のガラス布への樹脂付着量は２４
重量％であり、実施例１と同様に樹脂の付着状態は良好
で、ガラス布内には間隙が認められなかった。又得られ
たプリブレグも第４図の顕微鏡写真に示すように気泡は
殆んど認められなかった。またこのプリプレグから得ら
れた積層板も気泡が殆んど認められなかった。

実施例３ 一次含浸用樹脂ワニスの粘度を３　ＣＩ）　（２０℃、
この時の濃度は３３重量％）とした以外は実施例１と同
様に実施したところ、第５図の顕微鏡写真に示すように
気泡の殆んど認められないプリプレグが得られた。

実施例４ ガラス布として厚み１００μ、巾１０４３のガラス布〈
実施例２で使用のものと同一）を、また−次含浸用樹脂
ワニスとして粘度３Ｃｌ）の樹脂ワニス（実施例３で使
用したものと同一）を用いた以外は実施例１と同様に実
施したところ、第６図の顕微鏡写真に示すように気泡の
殆んど認められないプリプレグが得られた。

比較例１ 一次含浸用ワニスとして、二次含浸用ワニスに使用する
高濃度（５８重量％）ワニスを使用して厚み１００μ及
び厚み１８０μの２種のガラス布について２段含浸処理
を行なった。なお、その他の条件は実施例１と同様であ
る。その結果、両者ともに一次含浸にて充分な気泡の排
除がなされない為、第７図の顕微鏡写真（厚み１００μ
のガラス布）及び第８図の顕微鏡写真（厚み１８０μの
ガラス布）から明らかなように繊維に沿って多数の気泡
が残ったプリプレグが得られた。

比較例２ 粘度が本発明で規定された下限値（３ｃｐ）に満たない
２．５ＣＩ）（２０℃）であり、樹脂含量が３０重量％
である樹脂ワニスを一次含浸用樹脂ワニスとして用いて
厚み１００μ及び厚み１８０μの２種のガラス布につい
て２段含浸処理を行なった。

なお、その他の条件は実施例１と同様である。その結果
、厚み１００μのガラス布については、樹脂付着量５３
重量％のプリプレグを、そして厚み１８０μのガラス布
については、樹脂付着量４２重量％のプリプレグを得た
。これらのプリプレグも第９図の顕微鏡写真（厚み１０
０μのガラス布）よおび第１０図の顕微鏡写真（厚み１
８０μのガラス布）から明らかな如（、ガラスヤーンに
沿って多数の気泡が認められた。

上述の実施例及び比較例で得られたプリプレグ及び該プ
リプレグから得られた積層板の空隙の有無は表−１にま
とめて示した。また表−１には、積層板の吸水率及び吸
湿処理後のハンダ耐熱性（プレッシャー　クツカー　パ
スタイム）の測定結果も示されている。

表−１より明らかなように、実施例のプリプレグは比較
例のプリプレグと異なり、その内部に空隙がないので、
積層板を製造した場合に、耐湿性、特に吸湿処理後のハ
ンダ耐熱性にすぐれたものが得られることが明らかであ
る。

［発明の効果］ 本発明のプリプレグの製造方法によれば気泡混入の極め
て少ないプリプレグを得ることができるので、積層板を
加熱成形する際に気泡を追い出すために高圧にする必要
がない。又、含浸操作において基材にストレスを残すこ
とがないなどから積層板に反り、ねじれなどの変形を起
こす心配もない。さらに吸湿性、特に吸湿処理後のハン
ダ耐熱性等に優れた電気用積層板が得られるので、その
工業的意義は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を実施するために好適な含浸装
置の概略図であり、 第２図及び第３図は、実施例１において得られた一次含
浸ガラス布及びプリプレグの顕微鏡写真であり、 第４図、第５図及び第６図は、実施例２．３及び４でそ
れぞれ得られたプリプレグの顕微鏡写真であり、 第７図及び第８図は、比較例１で得られた２種のプリプ
レグの顕微鏡写真であり、 第９図及び第１０図は、比較例２で得られた２種のプリ
プレグの顕微鏡写真である。 １・・・ガラス布基材 ２・・・−次含浸用樹脂ワニス ３・・・ブレ乾゛燥機 ４・・・二次含浸用樹脂ワニス ５・・・スクイズローラー ６・・・加熱乾燥機 特許出願人　宇部日東化成株式会社 代理人　弁理士　中　村　静　男 １　・・ガラス布基材 ２−次含浸用樹脂ワニス ６　・プレ乾燥機 ４　　二次含浸用樹脂ワニス ５　　スクイズローラー ６・　加熱乾燥機 第４図 第１０１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基材に３〜８ｃｐの粘度を有する熱硬化性樹脂ワ
   ニスを含浸させる一次含浸工程と、該一次含浸工程後の
   樹脂含浸基材に、最終的に得られるプリプレグに必要な
   樹脂付着量を与えるに十分な粘度を有する熱硬化性樹脂
   ワニスを含浸させる二次含浸工程とを含むことを特徴と
   する熱硬化性樹脂プリプレグの製造方法。