JPH093217A

JPH093217A - プリプレグの製造方法

Info

Publication number: JPH093217A
Application number: JP15185095A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Komori; 清孝古森; Hiroki Tamiya; 裕記田宮; Akiyoshi Nozue; 明義野末; Seishiro Yamakawa; 清志郎山河
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1995-06-19
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】補強材に、無機粒子を含ませた後、樹脂ワニ
スを含浸し、次いで乾燥して製造するプリプレグの製造
方法であって、熱膨張係数が小さくて、かつ、吸湿処理
後の耐熱性に優れる複合材料を得ることのできる方法を
提供する。【構成】補強材に樹脂ワニスを含浸する前に、平均粒
径１０００ｎｍ以下の無機粒子を補強材１００重量部に
対して１〜３０重量部の割合で含ませると共に、以下の
何れかの条件で補強材への樹脂ワニスの含浸を行う。
１〜３００Ｔｏｒｒの減圧条件下で行う。樹脂ワニス
に超音波振動を付与しながら含浸を行う。樹脂ワニス
中に浸漬した振動バネにより１５〜３０Ｈｚの振動を樹
脂ワニスに付与しながら含浸を行う。補強材を減圧脱
泡処理した溶剤中に浸漬した後、さらに減圧脱泡処理し
た樹脂ワニス中に浸漬して、補強材に樹脂ワニスを含浸
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、補強材に樹脂ワニスを
含浸し、次いで乾燥してなるプリプレグの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器に使用される材料の最近の動向
として、小型化、軽量化と同時に、高速化、高密度化も
実現しようとする試みがある。その目的達成のための一
つの手段として、リードレスチップキャリア（ＬＣＣ）
の表面実装技術（ＳＭＴ）が挙げられる。例えばアルミ
ナのＬＣＣをプリント回路基板に直接実装する場合、ア
ルミナとプリント回路基板との熱膨張係数が異なると、
接合部の半田に熱履歴によって亀裂が生じる。そのた
め、直接実装をする場合には、プリント回路基板の熱膨
張係数をＬＣＣの熱膨張係数（アルミナの場合７ｐｐｍ
／℃）にできるだけ近づけることが望ましい。さらに、
シリコンのベアチップをリードレスで直接実装しようと
する試みもあるが、そのためには、プリント回路基板の
熱膨張係数をシリコンの熱膨張係数（３〜４ｐｐｍ／
℃）にできるだけ近づけることが望ましい。

【０００３】本発明者らは、プリント回路基板の熱膨張
係数を小さくするための手段として、特願平６−１０８
８１６号において、モノフィラメントが集束されてなる
ストランドからなる補強材により樹脂が強化されてなる
複合材料であって、ストランドに平均粒径１０００ｎｍ
以下の無機粒子が補強材１００重量部に対して１重量部
以上の割合で含まれている低熱膨張複合材料を提案して
いる。しかし、この複合材料では、ＰＣＴ処理等の吸湿
処理後に半田試験を行うとふくれが生じる場合があるこ
とが判明した。この理由としては、ストランド中に無機
粒子を含ませたことにより、ストランド中に樹脂が侵入
しにくい隙間ができ、ポアが生じるためと考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、モノフィラメントが集束されてなるストランドから
なる補強材に、平均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子を
含ませた後、前記補強材に樹脂ワニスを含浸し、次いで
乾燥して製造するプリプレグの製造方法であって、熱膨
張係数が小さくて、かつ、吸湿処理後の耐熱性に優れる
複合材料を得ることのできるプリプレグを製造する方法
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明のプ
リプレグの製造方法は、モノフィラメントが集束されて
なるストランドからなる補強材に樹脂ワニスを含浸し、
次いで乾燥してなるプリプレグの製造方法において、前
記補強材に樹脂ワニスを含浸する前に、前記ストランド
に、平均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子を前記補強材
１００重量部に対して１〜３０重量部の割合で含ませる
と共に、補強材への樹脂ワニスの含浸を１〜３００Ｔｏ
ｒｒの減圧条件下で行うことを特徴とする。

【０００６】請求項２に係る発明のプリプレグの製造方
法は、モノフィラメントが集束されてなるストランドか
らなる補強材に樹脂ワニスを含浸し、次いで乾燥してな
るプリプレグの製造方法において、前記補強材に樹脂ワ
ニスを含浸する前に、前記ストランドに、平均粒径１０
００ｎｍ以下の無機粒子を前記補強材１００重量部に対
して１〜３０重量部の割合で含ませると共に、補強材へ
の樹脂ワニスの含浸を樹脂ワニスに超音波振動を付与し
ながら行うことを特徴とする。

【０００７】請求項３に係る発明のプリプレグの製造方
法は、モノフィラメントが集束されてなるストランドか
らなる補強材に樹脂ワニスを含浸し、次いで乾燥してな
るプリプレグの製造方法において、前記補強材に樹脂ワ
ニスを含浸する前に、前記ストランドに、平均粒径１０
００ｎｍ以下の無機粒子を前記補強材１００重量部に対
して１〜３０重量部の割合で含ませると共に、補強材へ
の樹脂ワニスの含浸を、樹脂ワニス中に浸漬した振動バ
ネにより１５〜３０Ｈｚの振動を樹脂ワニスに付与しな
がら行うことを特徴とする。

【０００８】請求項４に係る発明のプリプレグの製造方
法は、モノフィラメントが集束されてなるストランドか
らなる補強材に樹脂ワニスを含浸し、次いで乾燥してな
るプリプレグの製造方法において、前記補強材に樹脂ワ
ニスを含浸する前に、前記ストランドに、平均粒径１０
００ｎｍ以下の無機粒子を前記補強材１００重量部に対
して１〜３０重量部の割合で含ませると共に、この無機
粒子をストランドに含ませた補強材に樹脂ワニスを含浸
するに際し、補強材を減圧脱泡処理した溶剤中に浸漬し
た後、さらに減圧脱泡処理した樹脂ワニス中に浸漬し
て、補強材に樹脂ワニスを含浸することを特徴とする。

【０００９】請求項５に係る発明のプリプレグの製造方
法は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の製
造方法において、樹脂ワニスを含浸する前の補強材のス
トランドに、平均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子と共
に、金属アルコキシドの反応生成物を含ませ、かつ、金
属アルコキシドの反応生成物の含有量が前記無機粒子１
００重量部に対して２０重量部以下であることを特徴と
する。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おける補強材としては、モノフィラメントが集束されて
なるストランドからなるものが用いられる。モノフィラ
メントとしては、低熱膨張のものが好ましいが、特に限
定はされない。モノフィラメントの素材は、特に限定す
るものではないが、ガラス（例えば、Ｅガラス、Ｄガラ
ス、Ｑガラス、Ｓガラス、Ｔガラス等）やアラミド樹脂
の１種又は複数種であることが好ましい。ストランドの
長さについては、長繊維で用いてもよいし、短繊維で用
いてもよい。補強材の形態としては、低熱膨張の観点か
ら、樹脂含有量ができるだけ少なくてすむような形態が
好ましい。このような形態の補強材としては、特に限定
はされないが、マット、シート（例えば、クロス（平
織、ななこ織等の織り方がある）等）、及びこれらの複
合物等の繊維成形体等が例示される。上に挙げた補強材
の中でも、ガラスクロスが特に好ましい。その理由は、
クロス形状は緻密であるため樹脂含有量を低くできるこ
とや、フィラメントの連続性が高いことにより、複合材
料の低熱膨張化に有効だからである。また、ガラスが好
ましいのは、安価で、かつ、安定に長繊維を得ることが
できるからである。

【００１１】補強材を構成するストランドに含ませる平
均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子は、それ自身、低熱
膨張の材料である。その熱膨張係数は、特に限定される
わけではないが、１０ｐｐｍ／℃以下であることが好ま
しい。無機粒子の熱膨張係数が１０ｐｐｍ／℃より大き
いと、複合材料の熱膨張係数がアルミナ（７ｐｐｍ／
℃）やシリコン（３〜４ｐｐｍ／℃）に比べて大きくな
りすぎるからである。

【００１２】ストランドに含ませる平均粒径１０００ｎ
ｍ以下の無機粒子の量は、無機粒子を含ませる前の補強
材１００重量部に対して１〜３０重量部の範囲内である
ことが重要である。この量が１重量部未満であると、本
発明の目的である熱膨張係数の小さい複合材料が得られ
ず、また、上記無機粒子の量が補強材１００重量部に対
して３０重量部を越えると、複合材料としたときの耐湿
性が悪くなりやすいという問題が生じるからである。

【００１３】無機粒子として平均粒径１０００ｎｍ以下
のものを用いる理由は、以下の通りである。ストランド
を構成するモノフィラメントは、通常、数μｍの太さで
あるため、モノフィラメント間の隙間はミクロンオーダ
ーになるので、ストランドの内部まで無機粒子を容易に
含ませるためには、その平均粒径が１μｍ（＝１０００
ｎｍ）以下であることが好ましいからである。さらに、
このように平均粒径の小さい無機粒子は、水等を媒体と
する処理液中で容易に単分散するので好ましい。

【００１４】なお、前記無機粒子としては、平均粒径１
〜１００ｎｍのコロイド粒子がさらに好ましい。このよ
うな無機粒子は、その粒径がさらに小さいので、より狭
いストランドの隙間にも入っていけるからである。しか
し、コロイド粒子の平均粒径は、小さければ小さいほど
よいわけではなく、１ｎｍ未満になると、コロイド粒子
の比表面積が非常に大きくなるため、樹脂との界面制御
が困難になるので、コロイド粒子の平均粒径の下限は１
ｎｍである。

【００１５】平均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子とし
ては、特に限定されるわけではないが、溶融シリカや微
粒子アルミナ等のサブミクロンオーダーの市販粒子等が
好ましい。粒径のさらに小さい前記コロイド粒子として
は、特に限定されるわけではないが、シリカゾル、アル
ミナゾル、チタニアゾル等のゾル、超微粒子シリカ、超
微粒子チタニア等が好ましい。これらのコロイド粒子の
中でもシリカが特に好ましい。その理由は、シリカは、
容易に入手できる粒子の中では、熱膨張係数が低い
（０．５５ｐｐｍ／℃）からである。上述した粒子以外
にも、径の小さいボールを用いれば、ボールミル等の機
械的粉砕によってもサブミクロン粒子やコロイド粒子を
得ることができる。ここで、粉砕する材料は、低熱膨張
材料であることが望まれるので、シリカガラス、Ｅガラ
ス、Ｔガラス等のガラス、β−スポジュメンを析出させ
た結晶化ガラス、窒化ほう素、窒化珪素、ムライト、窒
化アルミニウム、コージェライト、チタン酸アルミニウ
ム（Ａｌ₂Ｏ₃・ＴｉＯ₂）、β−ユークリプタイト等
の結晶が好ましい。

【００１６】ストランドに含ませるものとしては、平均
粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子のみであってもよい
が、無機粒子に加え、金属アルコキシドの反応生成物を
も低熱膨張化材として含ませることも可能である。金属
アルコキシドは、アルコール等の溶媒に完全に溶解す
る。そのため、金属アルコキシドは、上記無機粒子と同
様に、それを含む処理液を補強材に含浸させることによ
り、ストランドの内部まで容易に入っていくことができ
る性質を有している。なお、金属アルコキシドの反応生
成物は、一般に連続相である無機膜を形成するため、本
発明における平均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子とは
異なるものである。

【００１７】上記の金属アルコキシドとしては、特に限
定するものではないが、シリコンアルコキシド、チタニ
ウムアルコキシド、アルミニウムアルコキシド、マグネ
シウムアルコキシド、リチウムアルコキシド等が好まし
い。その理由は、これらの原料を用いれば、金属アルコ
キシドの反応生成物を容易に得ることができるからであ
る。これらの、金属アルコキシドの中でも、シリコンア
ルコキシドがより好ましい。シリコンアルコキシドは、
上記金属アルコキシドの中では、安価であり、安定性も
高いとともに、その反応生成物であるシリカの熱膨張係
数が低い（０．５５ｐｐｍ／℃）からである。また、金
属アルコキシドの反応生成物の含有割合については、特
に限定するものではないが、無機粒子１００重量部に対
して、金属アルコキシドの反応生成物が２０重量部以下
の割合であることが好ましい。２０重量部を越えると、
複合材料としたときの耐湿性を損なう傾向が生じるから
である。

【００１８】補強材で強化される樹脂としては、特に限
定されず、使用条件に応じて適宜選択されるが、例え
ば、エポキシ樹脂、イミド樹脂、フェノール樹脂、ＰＰ
Ｏ（ポリフェニレンオキサイド）樹脂、フッ素樹脂（例
えば、ポリテトラフルオロエチレン等）、ポリエステル
樹脂、ポリカーボネイト、ポリエチレン、ポリエチレン
テレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン及びこ
れらの各種変性樹脂等が挙げられる。これらは、１種の
みを用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

【００１９】本発明では、補強材への樹脂ワニスの含浸
の際に下記の４つの方法のうちの少なくとも１つの方法
を施す。１〜３００Ｔｏｒｒの減圧条件下で行う。樹脂ワニスに超音波振動を付与しながら含浸を行う。樹脂ワニス中に浸漬した振動バネにより１５〜３０Ｈ
ｚの振動を樹脂ワニスに付与しながら含浸を行う。補強材を減圧脱泡処理した溶剤中に浸漬した後、さら
に減圧脱泡処理した樹脂ワニス中に浸漬して、補強材に
樹脂ワニスを含浸する。

【００２０】

【作用】本発明において、補強材への樹脂ワニスの含浸
の際に上記の〜の４つの方法のうち少なくとも１つ
の方法を施すことは、補強材の内部、すなわちストラン
ド中に樹脂を入り込ませ、ポアを減少する作用がある。
そのために、本発明によれば、熱膨張係数が小さくて、
かつ、吸湿処理後の耐熱性に優れる複合材料を得ること
のできるプリプレグを製造することができるようにな
る。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例と比較例を説明する
が、本発明は下記実施例に限定されない。

【００２２】（実施例１）コロイダルシリカ水溶液（日
産化学工業社製、商品名スノーテックスＯＬ、コロイダ
ルシリカの平均粒径４５ｎｍ、コロイダルシリカ２０重
量％）１００ｇをＡ液とした。

【００２３】これとは別に、アミノシラン系カップリン
グ剤（信越化学工業社製、品番ＫＢＭ５７３）２ｇとエ
タノール１９８ｇとを１５分間攪拌混合することによ
り、Ｂ液を得た。

【００２４】Ｅガラスのななこ織りクロス（旭シュエー
ベル社製、品番６７７７、ＡＳ４５０ＭＶ処理品、繊維
径７μｍ、打ち込み密度（ストランド本数／２５ｍ
ｍ）：縦３７本／２５ｍｍ・横６８本／２５ｍｍ）に、
まずＡ液を含浸させた。その後、１分間室温で乾燥させ
た後、１８０℃で３０分間熱処理を行った。このコーテ
ィングの作業を２回繰り返した。その後、ガラスクロス
にＢ液を含浸させ、室温で１分間乾燥した後、１１０℃
で１０分間熱処理した。これにより、無機粒子を含んで
いて、かつ、シラン系カップリング剤で表面処理済みの
ガラスクロスを得た。この場合の無機粒子を含ませる前
の補強材（ガラスクロス）１００重量部に対する平均粒
径１０００ｎｍ以下の無機粒子の含有量を表１に示す。

【００２５】その後エポキシ樹脂ワニスを、前記で得ら
れた表面処理済みのガラスクロスに含浸させ、間隔０．
２ｍｍのロールで絞った後、１５０℃で５分間乾燥し、
プリプレグを得た。ここで樹脂ワニスの含浸は２０Ｔｏ
ｒｒの減圧条件下で行った。次に、得られたプリプレグ
を４枚重ね、１７０℃、３０ｋｇ／ｃｍ²の成形条件で
９０分間プレス成形して、基板（複合材料）を得た。得
られた基板（複合材料）中の樹脂成分の含有割合を表１
に示す。

【００２６】（実施例２）樹脂ワニスの含浸を、大気圧
中で、かつ、４７ＫＨｚの超音波振動を樹脂ワニスに付
与しながら行うようにしたこと以外は、実施例１と同様
の操作を行って、プリプレグ及び基板（複合材料）を作
製した。この場合の、無機粒子を含ませる前の補強材１
００重量部に対する平均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒
子の含有量と得られた基板（複合材料）中の樹脂成分の
含有割合を表１に示す。

【００２７】（実施例３）樹脂ワニスの含浸を、大気圧
中で、かつ、樹脂ワニス中に浸漬した振動ばねの振動に
より、１５Ｈｚの振動を樹脂ワニスに付与しながら行う
ようにしたこと以外は、実施例１と同様の操作を行っ
て、プリプレグ及び基板（複合材料）を作製した。この
場合の、無機粒子を含ませる前の補強材１００重量部に
対する平均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子の含有量と
得られた基板（複合材料）中の樹脂成分の含有割合を表
１に示す。

【００２８】（実施例４）実施例１と同様の操作で無機
粒子を含んでいて、かつ、シラン系カップリング剤で表
面処理済みのガラスクロスを得た。

【００２９】その後、下記に述べるように図１の工程図
に示した方法で、エポキシ樹脂ワニスを、前記で得られ
た表面処理済みのガラスクロスに含浸、乾燥して、プリ
プレグを得た。次に、得られたプリプレグを４枚重ね、
１７０℃、３０ｋｇ／ｃｍ²の成形条件で９０分間プレ
ス成形して、基板（複合材料）を得た。この場合の、無
機粒子を含ませる前の補強材１００重量部に対する平均
粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子の含有量と得られた基
板（複合材料）中の樹脂成分の含有割合を表１に示す。

【００３０】ここで、プリプレグの作製方法を図１の工
程図を参照しながら説明する。真空ポンプ１０を備える
溶剤減圧釜２を用いて２０Ｔｏｒｒで３０分間減圧脱泡
処理した溶剤１（ジメチルホルムアミド）を溶剤含浸槽
３に満たし、別の真空ポンプ１０を備える樹脂ワニス減
圧釜５を用いて２０Ｔｏｒｒで３０分間減圧脱泡処理し
た樹脂ワニス６（実施例１で使用したものと同組成のエ
ポキシ樹脂ワニス）をキッスロール含浸槽７及び樹脂ワ
ニス槽８に満たしておき、基材４（上記の表面処理済み
のガラスクロス）に溶剤含浸槽３中の溶剤１を含浸し、
次いでキッスロール含浸槽７中の樹脂ワニス６をキッス
ロールにより含浸させ、次いで樹脂ワニス槽８中の樹脂
ワニス６を含浸させ、次いでスクイズロール９で絞った
後、１５０℃で５分間乾燥して、プリプレグを得た。な
お、図１には溶剤１及び樹脂ワニス６を循環する循環経
路も示している。

【００３１】（実施例５）エタノール２２．５ｇと金属
アルコキシドであるテトラエトキシシラン０．５２ｇを
よく混合した後、これに、コロイダルシリカ水溶液（日
産化学工業社製、商品名スノーテックスＯＬ、コロイダ
ルシリカの平均粒径４５ｎｍ、コロイダルシリカ２０重
量％）７５ｇを加え、さらに１５分間攪拌して得られた
液をＡ液として使用した以外は、実施例１と同様の操作
を行って、プリプレグ及び基板（複合材料）を作製し
た。この場合の、無機粒子を含ませる前の補強材１００
重量部に対する平均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子の
含有量と得られた基板（複合材料）中の樹脂成分の含有
割合を表１に示す。

【００３２】（実施例６）エタノール２２．５ｇと金属
アルコキシドであるテトラエトキシシラン０．５２ｇを
よく混合した後、これに、コロイダルシリカ水溶液（日
産化学工業社製、商品名スノーテックスＯＬ、コロイダ
ルシリカの平均粒径４５ｎｍ、コロイダルシリカ２０重
量％）７５ｇを加え、さらに１５分間攪拌して得られた
液をＡ液として使用したことと、樹脂ワニスの含浸を、
大気圧中で、かつ、４７ＫＨｚの超音波振動を樹脂ワニ
スに付与しながら行うようにしたこと以外は、実施例１
と同様の操作を行って、プリプレグ及び基板（複合材
料）を作製した。この場合の、無機粒子を含ませる前の
補強材１００重量部に対する平均粒径１０００ｎｍ以下
の無機粒子の含有量と得られた基板（複合材料）中の樹
脂成分の含有割合を表１に示す。

【００３３】（実施例７）エタノール２２．５ｇと金属
アルコキシドであるテトラエトキシシラン０．５２ｇを
よく混合した後、これに、コロイダルシリカ水溶液（日
産化学工業社製、商品名スノーテックスＯＬ、コロイダ
ルシリカの平均粒径４５ｎｍ、コロイダルシリカ２０重
量％）７５ｇを加え、さらに１５分間攪拌して得られた
液をＡ液として使用したことと、樹脂ワニスの含浸を、
大気圧中で、かつ、樹脂ワニス中に浸漬した振動ばねの
振動により、１５Ｈｚの振動を樹脂ワニスに付与しなが
ら行うようにしたこと以外は、実施例１と同様の操作を
行って、プリプレグ及び基板（複合材料）を作製した。
この場合の、無機粒子を含ませる前の補強材１００重量
部に対する平均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子の含有
量と得られた基板（複合材料）中の樹脂成分の含有割合
を表２に示す。

【００３４】（実施例８）エタノール２２．５ｇと金属
アルコキシドであるテトラエトキシシラン０．５２ｇを
よく混合した後、これに、コロイダルシリカ水溶液（日
産化学工業社製、商品名スノーテックスＯＬ、コロイダ
ルシリカの平均粒径４５ｎｍ、コロイダルシリカ２０重
量％）７５ｇを加え、さらに１５分間攪拌して得られた
液をＡ液として使用したことと、樹脂ワニスの含浸を、
図１の工程図に示した方法で、実施例４と同様にして行
った以外は、実施例１と同様の操作を行って、プリプレ
グ及び基板（複合材料）を作製した。この場合の、無機
粒子を含ませる前の補強材１００重量部に対する平均粒
径１０００ｎｍ以下の無機粒子の含有量と得られた基板
（複合材料）中の樹脂成分の含有割合を表２に示す。

【００３５】（実施例９）実施例１ではＡ液のコーティ
ングの作業を２回繰り返し行ったが、この実施例９では
Ａ液のコーティングの作業を１回だけ行うようにして、
補強材１００重量部に対する平均粒径１０００ｎｍ以下
の無機粒子の含有量を実施例１とは異なるようにした。
その他の操作は、実施例１と同様の操作を行って、プリ
プレグ及び基板（複合材料）を作製した。この場合の、
無機粒子を含ませる前の補強材１００重量部に対する平
均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子の含有量と得られた
基板（複合材料）中の樹脂成分の含有割合を表２に示
す。

【００３６】（比較例１）樹脂ワニスの含浸を、大気圧
中で行うようにしたこと以外は、実施例１と同様の操作
を行って、プリプレグ及び基板（複合材料）を作製し
た。この場合の、無機粒子を含ませる前の補強材１００
重量部に対する平均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子の
含有量と得られた基板（複合材料）中の樹脂成分の含有
割合を表２に示す。

【００３７】（比較例２）樹脂ワニスの含浸を、大気圧
中で行うようにしたこと以外は、実施例９と同様の操作
を行って、プリプレグ及び基板（複合材料）を作製し
た。この場合の、無機粒子を含ませる前の補強材１００
重量部に対する平均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子の
含有量と得られた基板（複合材料）中の樹脂成分の含有
割合を表２に示す。

【００３８】実施例１〜９及び比較例１〜２における、
無機粒子を含ませる前の補強材１００重量部に対する平
均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子の含有量と得られた
基板（複合材料）中の樹脂成分の含有割合は以下のよう
にして求めた。

【００３９】無機粒子を含ませる前の補強材の面積当た
りの重量を予め計量しておく。そして、補強材に含有さ
せた平均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子（コロイダシ
リカ）の重量は、無機粒子を含ませた後の補強材の重量
を計量し、その値から、予め求めておいた無機粒子を含
ませる前の補強材の重量を差し引いて求める。得られた
数値から無機粒子を含ませる前の補強材１００重量部に
対する平均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子の含有量を
算出して求める。なお、金属アルコキシド（テトラエト
キシシラン）を無機粒子（コロイダシリカ）と併用した
場合は、金属アルコキシドの反応生成物の量を、Ａ液に
含まれていた金属アルコキシドが完全に加水分解すると
仮定し、Ａ液の仕込み量より算出し、無機粒子を含ませ
た後の補強材の重量と、予め求めておいた無機粒子を含
ませる前の補強材の重量を差し引いて求めた値から、さ
らに金属アルコキシドの反応生成物の量を差し引いて補
強材に含有させた無機粒子（コロイダシリカ）の重量を
求めるようにした。

【００４０】得られた基板（複合材料）中の樹脂成分の
含有割合は、無機粒子を含ませ、かつ、表面処理を施し
た後の補強材の面積当たりの重量と基板の面積当たりの
重量を計量し、これらの計量値を基にして基板の重量か
ら補強材の重量を差し引く方法で求めた。

【００４１】また、実施例１〜９及び比較例１〜２で得
られた基板（複合材料）について、吸湿処理後の半田耐
熱試験を下記のようにして行った。まず、試料を１３４
℃３気圧の飽和水蒸気中に１時間さらした（ＰＣＴ処
理）後、直ちに２６０℃の半田浴中に６０秒間浸漬し、
ふくれが生じるかどうかを調べた。ふくれが生じなかっ
た場合には○、ふくれが発生した場合は×として、得ら
れた結果を表１及び表２に示した。

【００４２】また、実施例１〜９及び比較例１〜２で得
られた基板（複合材料）について、ガラスクロスの縦糸
方向及び横糸方向の熱膨張係数をそれぞれＴＭＡ（Ther
momechanical Analyzer ）で測定し、表１及び表２にそ
の結果を示した。この熱膨張係数の測定は、５℃／分の
昇温速度で室温から１５５℃まで行い、４０〜８０℃の
熱膨張係数の値を求めた。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【表２】

【００４５】表１及び表２の結果から、本発明の実施例
では、熱膨張係数が小さくて、かつ、吸湿後の半田耐熱
性の優れた基板が得られていることが確認できた。

【００４６】

【発明の効果】請求項１〜請求項５に係るプリプレグの
製造方法では、平均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子を
含有している補強材への樹脂ワニスの含浸の際に下記の
４つの方法のうちの少なくとも１つの方法を施す。１〜３００Ｔｏｒｒの減圧条件下で行う。樹脂ワニスに超音波振動を付与しながら含浸を行う。樹脂ワニス中に浸漬した振動バネにより１５〜３０Ｈ
ｚの振動を樹脂ワニスに付与しながら含浸を行う。補強材を減圧脱泡処理した溶剤中に浸漬した後、さら
に減圧脱泡処理した樹脂ワニス中に浸漬して、補強材に
樹脂ワニスを含浸する。

【００４７】従って、請求項１〜請求項５に係るプリプ
レグの製造方法によれば、熱膨張係数が小さくて、か
つ、吸湿処理後の耐熱性に優れる複合材料を得ることの
できるプリプレグを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例における工程を説明す
るための、簡略工程図である。

【符号の説明】

１溶剤２溶剤減圧釜３溶剤含浸槽４基材５樹脂ワニス減圧釜６樹脂ワニス７キッスロール含浸槽８樹脂ワニス槽９スクイズロール１０真空ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山河清志郎大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モノフィラメントが集束されてなるスト
ランドからなる補強材に樹脂ワニスを含浸し、次いで乾
燥してなるプリプレグの製造方法において、前記補強材
に樹脂ワニスを含浸する前に、前記ストランドに、平均
粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子を前記補強材１００重
量部に対して１〜３０重量部の割合で含ませると共に、
補強材への樹脂ワニスの含浸を１〜３００Ｔｏｒｒの減
圧条件下で行うことを特徴とするプリプレグの製造方
法。
【請求項２】モノフィラメントが集束されてなるスト
ランドからなる補強材に樹脂ワニスを含浸し、次いで乾
燥してなるプリプレグの製造方法において、前記補強材
に樹脂ワニスを含浸する前に、前記ストランドに、平均
粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子を前記補強材１００重
量部に対して１〜３０重量部の割合で含ませると共に、
補強材への樹脂ワニスの含浸を樹脂ワニスに超音波振動
を付与しながら行うことを特徴とするプリプレグの製造
方法。
【請求項３】モノフィラメントが集束されてなるスト
ランドからなる補強材に樹脂ワニスを含浸し、次いで乾
燥してなるプリプレグの製造方法において、前記補強材
に樹脂ワニスを含浸する前に、前記ストランドに、平均
粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子を前記補強材１００重
量部に対して１〜３０重量部の割合で含ませると共に、
補強材への樹脂ワニスの含浸を、樹脂ワニス中に浸漬し
た振動バネにより１５〜３０Ｈｚの振動を樹脂ワニスに
付与しながら行うことを特徴とするプリプレグの製造方
法。
【請求項４】モノフィラメントが集束されてなるスト
ランドからなる補強材に樹脂ワニスを含浸し、次いで乾
燥してなるプリプレグの製造方法において、前記補強材
に樹脂ワニスを含浸する前に、前記ストランドに、平均
粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子を前記補強材１００重
量部に対して１〜３０重量部の割合で含ませると共に、
この無機粒子をストランドに含ませた補強材に樹脂ワニ
スを含浸するに際し、補強材を減圧脱泡処理した溶剤中
に浸漬した後、さらに減圧脱泡処理した樹脂ワニス中に
浸漬して、補強材に樹脂ワニスを含浸することを特徴と
するプリプレグの製造方法。
【請求項５】樹脂ワニスを含浸する前の補強材のスト
ランドに、平均粒径１０００ｎｍ以下の無機粒子と共
に、金属アルコキシドの反応生成物を含ませ、かつ、金
属アルコキシドの反応生成物の含有量が前記無機粒子１
００重量部に対して２０重量部以下であることを特徴と
する請求項１から請求項４までのいずれかに記載のプリ
プレグの製造方法。