プリプレグの製造方法及びプリプレグの製造装置
【課題】平坦で含浸性に優れたプリプレグの製造方法等を提供する。
【解決手段】繊維布からなる基材を、溶剤又は樹脂ワニスを収容した含浸槽に浸漬し、含浸槽上空に設置された２本のスクイズロール又はカットバーの間を通過、乾燥後、基材搬送路の両側に対向して配置した一対のダイにより、樹脂ワニスを両面に塗布し、乾燥することを特徴とするプリプレグの製造方法等である。
【解決手段】繊維布からなる基材を、溶剤又は樹脂ワニスを収容した含浸槽に浸漬し、含浸槽上空に設置された２本のスクイズロール又はカットバーの間を通過、乾燥後、基材搬送路の両側に対向して配置した一対のダイにより、樹脂ワニスを両面に塗布し、乾燥することを特徴とするプリプレグの製造方法等である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板等に使用されるプリプレグの製造方法及びプリプレグの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板用積層板に使用される熱硬化性樹脂含浸塗工布としてのプリプレグは、通常以下のように製造されている。すなわち、図２に示すように繊維からなる基材１を連続的に巻き出し、熱硬化性樹脂を有機溶剤で希釈した樹脂ワニスを蓄えた含浸槽４に浸漬したのち、スクイズロール３又はカットバーなどにより樹脂量を調整し、乾燥炉６で溶剤を揮発させ、熱硬化性樹脂を半硬化状態とし、冷却し、連続したプリプレグを製造し、巻取り機８で巻き取り又は切断機９で切断して製造する。このとき、スクイズロール又はカットバーで掻き落とされた樹脂は、含浸槽４に戻る。
【０００３】
従来のプリプレグの製造装置は、特許文献１、２に記載されたものがある。このうち特許文献１に記載されたダイを用いた両面塗工では、含浸性に劣るという問題点がある。また特許文献２に記載された予備含浸した後にコンマコータで塗布する方法では、平坦性に劣るという問題点がある。
【０００４】
これらの問題点を解決する為、塗工角度を調整したダイ塗工が、特許文献３で提案されているが、塗工する樹脂ワニスの種類、ガラスクロスの厚み等によっては、気泡の除去が不十分で含浸性に劣るという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３１４６４７号公報
【特許文献２】特開２００１−１２２９９２号公報
【特許文献３】特開２００４−２９０７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、平坦で含浸性に優れたプリプレグの製造方法及び製造装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、繊維布からなる基材を、溶剤又は樹脂ワニスに浸漬させ、乾燥後に、ダイによる両面塗工を行うことで上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、繊維布からなる基材を、溶剤又は樹脂ワニスを収容した含浸槽に浸漬し、含浸槽上空に設置された２本のスクイズロール又はカットバーの間を通過後若しくは乾燥後に、基材搬送路の両側に対向して配置した一対のダイにより、樹脂ワニスを両面に塗布し、乾燥することを特徴とするプリプレグの製造方法に関する。
【０００９】
また、本発明は、含浸槽、含浸槽の上空に設置されたスクイズロール又はカットバー、少なくとも２つの乾燥手段、基材搬送路の両側に対向して設置されたダイを有するプリプレグの製造装置に関する。
【００１０】
さらに、本発明は、乾燥手段が、第１の乾燥手段及び第２の乾燥手段を有し、このうち第１乾燥手段が、スクイズロール又はカットバーと、ダイとの間の基材搬送路に設置され、第２の乾燥手段が、ダイの後方の基材搬送路に設置された上記のプリプレグの製造装置に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、プリプレグの気泡率、表裏差バラツキを低減させ、平坦で含浸性に優れたプリプレグの製造方法及び製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例になるプリプレグの製造装置を示す全体概略図である。
【図２】従来のプリプレグの製造装置を示す全体概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、発明を実施するための最良の形態について図１を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例になる製造装置の一例を示す全体概略図である。装置の主な構成としては、縦方向に搬送経路をもち、基材１を連続的に巻き出す巻き出し７、含浸槽４、樹脂量を調整するスクイズロール３又はカットバーを備え、乾燥炉６を２つ有し、基材搬送路の両側に対向して設置された左側ダイＡ１０及び右側ダイＢ１１で塗布され、巻取り機８で巻き取り又は切断機９で切断して製造する装置である。
【００１４】
また、基材搬送路の両側に設置された左側ダイＡ１０及び右側ダイＢ１１は、通常、上型、下型間に塗布液を留めるマニホールド部と流路であるランド部、吐出口となるリップ部を有し、内圧を測定するための内圧測定手段、塗布液を供給するための液供給手段が各々に接続されている。
【００１５】
図１において塗布液は、液供給手段により各ダイ内部に供給されると、内部に形成されたマニホールド部に留まる。塗布液はこのマニホールド部にて幅方向に圧力分布を均等化されてランド部を通過し、リップ部から吐出され、基材の表面に塗布される。
【００１６】
基材搬送路の両側に対向して設置されたダイの間に搬入される基材は、繊維間の空間に空気を挟み込んでいる。対向するダイ塗工方式においては、基材に対向したダイからワニスを直接塗布する場合は、基材に樹脂ワニスが浸透する力が小さく、基材内部の空気は内部に残留する可能性がある。
【００１７】
以下に、本発明のプリプレグ製造方法について、図２の製造装置を用いた場合を一例として記述する。繊維布からなる基材１を巻き出し７から連続的に巻き出し、樹脂を溶剤で希釈した樹脂ワニス又は溶剤を蓄えた含浸槽４に浸漬した後、スクイズロール３又はカットバーのいずれかで余分な樹脂ワニス又は溶剤をそぎ落として、平坦化する。
【００１８】
乾燥炉６で溶剤を揮発させ、樹脂を半硬化状態とし、冷却し、樹脂を溶剤で希釈した樹脂ワニスを液供給手段からダイＡ１０及びダイＢ１１に供給し、ダイＡ１０及びダイＢ１１により基材両面に樹脂ワニスを同時塗布する。それ以降は従来と同じく、乾燥炉６で溶剤を揮発させ、樹脂を半硬化状態とし、冷却し、連続したプリプレグを製造し、巻取り機８で巻き取り又は切断機９で切断して製造する。
【００１９】
本発明に用いる繊維布からなる基材には、ガラス布基材、紙基材等があり、樹脂ワニスに用いられる樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイド−トリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂やフッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱可塑性樹脂等を用いることができる。
【００２０】
また、樹脂ワニスの希釈液として又は含浸槽での含浸液として用いられる溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジメチルホルムアミド等を用いることができる。
【実施例】
【００２１】
以下に、図２に示すプリプレグ製造装置を使用してプリプレグを製造する方法の実施例を詳細に説明する。
実施例１
基材には、厚さ９６μｍのガラスクロスを使用した。該ガラスクロスにダイから塗布させる樹脂ワニスとしては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を１００重量部、クレゾールノボラック樹脂６０重量部、エチルメチルイミタゾール０．５重量部及び水酸化アルミニウムなどの充填材９０重量部からなる樹脂組成物をメチルエチルケトン溶剤で希釈した樹脂分７０重量％の樹脂ワニスを用いた。
【００２２】
また、含浸槽に満たされた樹脂ワニスは、上記の樹脂組成物をメチルエチルケトン溶剤で希釈し、樹脂分３０重量％の樹脂ワニスを用いた。また、同様に溶剤で希釈して各種樹脂分の樹脂ワニスを得た。
【００２３】
上記ガラスクロス基材の供給速度は４ｍ／分とし、樹脂分３０重量％の樹脂ワニスを蓄えた含浸槽４で浸漬した後、カットバーで余分な樹脂ワニスをそぎ落として、乾燥炉７で溶剤を揮発させ、熱硬化性樹脂を半硬化状態とし、ダイＡ１０及びダイＢ１１により基材両面に樹脂分７０重量％の樹脂ワニスを同時塗布した。ダイ塗布後の基材は乾燥炉で溶剤を揮発させ、半硬化状態のプリプレグを作製した。
【００２４】
得られたプリプレグは良好な外観が得られた。プリプレグの断面を顕微鏡観察したところ、ガラスクロス上の表裏樹脂層は共に２５μｍと表裏の厚みも均一である。
また、内部に存在する気泡の確認は、プリプレグの断面を顕微鏡観察し、横糸と縦糸の重なる部分で気泡の有無をカウントし、その比率を気泡率とした。その結果、気泡率は６０％であった。
【００２５】
実施例２
基材に、厚さ９６μｍのガラスクロスに替えて厚み２０μｍのガラスクロスを使用した以外は、実施例１と同様にしてプリプレグを作製した。ガラスクロス上の表裏樹脂層はともに１０μｍと表裏の厚みも均一で、気泡率は１％であった。
【００２６】
実施例３
含浸槽に満たされた樹脂ワニスを、樹脂分３０重量％の樹脂ワニスに替えて、樹脂分４５重量％ワニスを用いた以外は、実施例１と同様にしてプリプレグを作製した結果、ガラスクロス上の表裏樹脂層はともに厚み均一で、気泡率は７０％であった。
【００２７】
実施例４
含浸槽に満たされた樹脂ワニスを、樹脂分３０重量％の樹脂ワニスに替えて、樹脂分約４５重量％ワニスを用いた以外は、実施例２と同様にしてプリプレグを作製した結果、ガラスクロス上の表裏樹脂層はともに厚み均一で、気泡率は１％であった。
【００２８】
比較例１
含浸槽での浸漬、カットバーでの平坦化、乾燥を行わずに、巻き出し７からダイへ基材を搬送し、ダイ塗工及びその後の工程のみ実施例１と同様にしてプリプレグを製造した。その結果、得られたプリプレグの気泡率は８０％であった。
【００２９】
比較例２
基材に、厚さ９６μｍのガラスクロスに替えて厚み２０μｍのガラスクロスを使用した以外は、比較例１と同様にしてプリプレグを作製した結果、得られたプリプレグの気泡率は２％であった。
【符号の説明】
【００３０】
１ 基材
２ 樹脂ワニス
３ スクイズロール
４ 含浸槽
５ ガイドロール
６ 乾燥炉
７ 巻き出し
８ 巻取り機
９ 切断機、
１０ ダイＡ
１１ ダイＢ
１２ 定量ポンプＡ
１３ 定量ポンプＢ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板等に使用されるプリプレグの製造方法及びプリプレグの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板用積層板に使用される熱硬化性樹脂含浸塗工布としてのプリプレグは、通常以下のように製造されている。すなわち、図２に示すように繊維からなる基材１を連続的に巻き出し、熱硬化性樹脂を有機溶剤で希釈した樹脂ワニスを蓄えた含浸槽４に浸漬したのち、スクイズロール３又はカットバーなどにより樹脂量を調整し、乾燥炉６で溶剤を揮発させ、熱硬化性樹脂を半硬化状態とし、冷却し、連続したプリプレグを製造し、巻取り機８で巻き取り又は切断機９で切断して製造する。このとき、スクイズロール又はカットバーで掻き落とされた樹脂は、含浸槽４に戻る。
【０００３】
従来のプリプレグの製造装置は、特許文献１、２に記載されたものがある。このうち特許文献１に記載されたダイを用いた両面塗工では、含浸性に劣るという問題点がある。また特許文献２に記載された予備含浸した後にコンマコータで塗布する方法では、平坦性に劣るという問題点がある。
【０００４】
これらの問題点を解決する為、塗工角度を調整したダイ塗工が、特許文献３で提案されているが、塗工する樹脂ワニスの種類、ガラスクロスの厚み等によっては、気泡の除去が不十分で含浸性に劣るという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３１４６４７号公報
【特許文献２】特開２００１−１２２９９２号公報
【特許文献３】特開２００４−２９０７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、平坦で含浸性に優れたプリプレグの製造方法及び製造装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、繊維布からなる基材を、溶剤又は樹脂ワニスに浸漬させ、乾燥後に、ダイによる両面塗工を行うことで上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、繊維布からなる基材を、溶剤又は樹脂ワニスを収容した含浸槽に浸漬し、含浸槽上空に設置された２本のスクイズロール又はカットバーの間を通過後若しくは乾燥後に、基材搬送路の両側に対向して配置した一対のダイにより、樹脂ワニスを両面に塗布し、乾燥することを特徴とするプリプレグの製造方法に関する。
【０００９】
また、本発明は、含浸槽、含浸槽の上空に設置されたスクイズロール又はカットバー、少なくとも２つの乾燥手段、基材搬送路の両側に対向して設置されたダイを有するプリプレグの製造装置に関する。
【００１０】
さらに、本発明は、乾燥手段が、第１の乾燥手段及び第２の乾燥手段を有し、このうち第１乾燥手段が、スクイズロール又はカットバーと、ダイとの間の基材搬送路に設置され、第２の乾燥手段が、ダイの後方の基材搬送路に設置された上記のプリプレグの製造装置に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、プリプレグの気泡率、表裏差バラツキを低減させ、平坦で含浸性に優れたプリプレグの製造方法及び製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例になるプリプレグの製造装置を示す全体概略図である。
【図２】従来のプリプレグの製造装置を示す全体概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、発明を実施するための最良の形態について図１を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例になる製造装置の一例を示す全体概略図である。装置の主な構成としては、縦方向に搬送経路をもち、基材１を連続的に巻き出す巻き出し７、含浸槽４、樹脂量を調整するスクイズロール３又はカットバーを備え、乾燥炉６を２つ有し、基材搬送路の両側に対向して設置された左側ダイＡ１０及び右側ダイＢ１１で塗布され、巻取り機８で巻き取り又は切断機９で切断して製造する装置である。
【００１４】
また、基材搬送路の両側に設置された左側ダイＡ１０及び右側ダイＢ１１は、通常、上型、下型間に塗布液を留めるマニホールド部と流路であるランド部、吐出口となるリップ部を有し、内圧を測定するための内圧測定手段、塗布液を供給するための液供給手段が各々に接続されている。
【００１５】
図１において塗布液は、液供給手段により各ダイ内部に供給されると、内部に形成されたマニホールド部に留まる。塗布液はこのマニホールド部にて幅方向に圧力分布を均等化されてランド部を通過し、リップ部から吐出され、基材の表面に塗布される。
【００１６】
基材搬送路の両側に対向して設置されたダイの間に搬入される基材は、繊維間の空間に空気を挟み込んでいる。対向するダイ塗工方式においては、基材に対向したダイからワニスを直接塗布する場合は、基材に樹脂ワニスが浸透する力が小さく、基材内部の空気は内部に残留する可能性がある。
【００１７】
以下に、本発明のプリプレグ製造方法について、図２の製造装置を用いた場合を一例として記述する。繊維布からなる基材１を巻き出し７から連続的に巻き出し、樹脂を溶剤で希釈した樹脂ワニス又は溶剤を蓄えた含浸槽４に浸漬した後、スクイズロール３又はカットバーのいずれかで余分な樹脂ワニス又は溶剤をそぎ落として、平坦化する。
【００１８】
乾燥炉６で溶剤を揮発させ、樹脂を半硬化状態とし、冷却し、樹脂を溶剤で希釈した樹脂ワニスを液供給手段からダイＡ１０及びダイＢ１１に供給し、ダイＡ１０及びダイＢ１１により基材両面に樹脂ワニスを同時塗布する。それ以降は従来と同じく、乾燥炉６で溶剤を揮発させ、樹脂を半硬化状態とし、冷却し、連続したプリプレグを製造し、巻取り機８で巻き取り又は切断機９で切断して製造する。
【００１９】
本発明に用いる繊維布からなる基材には、ガラス布基材、紙基材等があり、樹脂ワニスに用いられる樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイド−トリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂やフッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱可塑性樹脂等を用いることができる。
【００２０】
また、樹脂ワニスの希釈液として又は含浸槽での含浸液として用いられる溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジメチルホルムアミド等を用いることができる。
【実施例】
【００２１】
以下に、図２に示すプリプレグ製造装置を使用してプリプレグを製造する方法の実施例を詳細に説明する。
実施例１
基材には、厚さ９６μｍのガラスクロスを使用した。該ガラスクロスにダイから塗布させる樹脂ワニスとしては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を１００重量部、クレゾールノボラック樹脂６０重量部、エチルメチルイミタゾール０．５重量部及び水酸化アルミニウムなどの充填材９０重量部からなる樹脂組成物をメチルエチルケトン溶剤で希釈した樹脂分７０重量％の樹脂ワニスを用いた。
【００２２】
また、含浸槽に満たされた樹脂ワニスは、上記の樹脂組成物をメチルエチルケトン溶剤で希釈し、樹脂分３０重量％の樹脂ワニスを用いた。また、同様に溶剤で希釈して各種樹脂分の樹脂ワニスを得た。
【００２３】
上記ガラスクロス基材の供給速度は４ｍ／分とし、樹脂分３０重量％の樹脂ワニスを蓄えた含浸槽４で浸漬した後、カットバーで余分な樹脂ワニスをそぎ落として、乾燥炉７で溶剤を揮発させ、熱硬化性樹脂を半硬化状態とし、ダイＡ１０及びダイＢ１１により基材両面に樹脂分７０重量％の樹脂ワニスを同時塗布した。ダイ塗布後の基材は乾燥炉で溶剤を揮発させ、半硬化状態のプリプレグを作製した。
【００２４】
得られたプリプレグは良好な外観が得られた。プリプレグの断面を顕微鏡観察したところ、ガラスクロス上の表裏樹脂層は共に２５μｍと表裏の厚みも均一である。
また、内部に存在する気泡の確認は、プリプレグの断面を顕微鏡観察し、横糸と縦糸の重なる部分で気泡の有無をカウントし、その比率を気泡率とした。その結果、気泡率は６０％であった。
【００２５】
実施例２
基材に、厚さ９６μｍのガラスクロスに替えて厚み２０μｍのガラスクロスを使用した以外は、実施例１と同様にしてプリプレグを作製した。ガラスクロス上の表裏樹脂層はともに１０μｍと表裏の厚みも均一で、気泡率は１％であった。
【００２６】
実施例３
含浸槽に満たされた樹脂ワニスを、樹脂分３０重量％の樹脂ワニスに替えて、樹脂分４５重量％ワニスを用いた以外は、実施例１と同様にしてプリプレグを作製した結果、ガラスクロス上の表裏樹脂層はともに厚み均一で、気泡率は７０％であった。
【００２７】
実施例４
含浸槽に満たされた樹脂ワニスを、樹脂分３０重量％の樹脂ワニスに替えて、樹脂分約４５重量％ワニスを用いた以外は、実施例２と同様にしてプリプレグを作製した結果、ガラスクロス上の表裏樹脂層はともに厚み均一で、気泡率は１％であった。
【００２８】
比較例１
含浸槽での浸漬、カットバーでの平坦化、乾燥を行わずに、巻き出し７からダイへ基材を搬送し、ダイ塗工及びその後の工程のみ実施例１と同様にしてプリプレグを製造した。その結果、得られたプリプレグの気泡率は８０％であった。
【００２９】
比較例２
基材に、厚さ９６μｍのガラスクロスに替えて厚み２０μｍのガラスクロスを使用した以外は、比較例１と同様にしてプリプレグを作製した結果、得られたプリプレグの気泡率は２％であった。
【符号の説明】
【００３０】
１ 基材
２ 樹脂ワニス
３ スクイズロール
４ 含浸槽
５ ガイドロール
６ 乾燥炉
７ 巻き出し
８ 巻取り機
９ 切断機、
１０ ダイＡ
１１ ダイＢ
１２ 定量ポンプＡ
１３ 定量ポンプＢ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維布からなる基材を、溶剤又は樹脂ワニスを収容した含浸槽に浸漬し、含浸槽上空に設置された２本のスクイズロール又はカットバーの間を通過、乾燥後、基材搬送路の両側に対向して配置した一対のダイにより、樹脂ワニスを両面に塗布し、乾燥することを特徴とするプリプレグの製造方法。
【請求項２】
含浸槽、含浸槽の上空に設置されたスクイズロール又はカットバー、少なくとも２つの乾燥手段、基材搬送路の両側に対向して設置されたダイを有し、前記少なくとも２つの乾燥手段のうちの１つが第１の乾燥手段であり、他の１つが第２の乾燥手段であり、このうち第１の乾燥手段が、前記スクイズロール又はカットバーと、前記ダイとの間の基材搬送路に設置され、第２の乾燥手段が、前記ダイの後方の基材搬送路に設置されたプリプレグの製造装置。
【請求項１】
繊維布からなる基材を、溶剤又は樹脂ワニスを収容した含浸槽に浸漬し、含浸槽上空に設置された２本のスクイズロール又はカットバーの間を通過、乾燥後、基材搬送路の両側に対向して配置した一対のダイにより、樹脂ワニスを両面に塗布し、乾燥することを特徴とするプリプレグの製造方法。
【請求項２】
含浸槽、含浸槽の上空に設置されたスクイズロール又はカットバー、少なくとも２つの乾燥手段、基材搬送路の両側に対向して設置されたダイを有し、前記少なくとも２つの乾燥手段のうちの１つが第１の乾燥手段であり、他の１つが第２の乾燥手段であり、このうち第１の乾燥手段が、前記スクイズロール又はカットバーと、前記ダイとの間の基材搬送路に設置され、第２の乾燥手段が、前記ダイの後方の基材搬送路に設置されたプリプレグの製造装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−６７８１７（Ｐ２０１３−６７８１７Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−８７６４（Ｐ２０１３−８７６４）
【出願日】平成２５年１月２１日（２０１３．１．２１）
【分割の表示】特願２００８−５３３１８（Ｐ２００８−５３３１８）の分割
【原出願日】平成２０年３月４日（２００８．３．４）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年１月２１日（２０１３．１．２１）
【分割の表示】特願２００８−５３３１８（Ｐ２００８−５３３１８）の分割
【原出願日】平成２０年３月４日（２００８．３．４）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
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