JPH09507174A - 多孔質ウェブに樹脂を含浸させる方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 多孔質ウェブに熱硬化性樹脂を含浸させる方法及び装置を開示する。前記方法は、回転ローラー（４）からなる樹脂適用手段を使用し、該ローラー上に、本質的に未硬化状態の液状熱硬化性樹脂を配置し、多孔質ウェブ（２）を熱硬化性樹脂と向流で接触するように移動させて熱硬化性樹脂を多孔質支持体に移し、樹脂含有多孔質支持体を部分硬化のために維持される温度より低い高温に暴露し、樹脂含有繊維ウェブを加熱ゾーンに送って樹脂を部分的に硬化させ、プレプレグを形成することからなる。この方法は特に、電気積層体用のプレプレグの製造で、無溶剤樹脂組成物をガラスウェブに適用するのに適している。前記装置は、回転ローラー（４）からなる樹脂適用手段と、回転ローラー上に液状熱硬化性樹脂を適用するための手段と、繊維ウェブ（２）をローラーの移動方向に対して向流方向でローラーまで移動させてローラー上の熱硬化性樹脂と接触させ、次いで樹脂硬化ゾーンに送る手段と、回転ローラーと樹脂硬化ゾーン（１４）との間にあって樹脂含有支持体を加熱する手段（１３）とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 多孔質ウェブに樹脂を含浸させる方法及び装置 本発明は、多孔質ウェブの熱硬化性樹脂含浸に関する。特定具体例では、本発 明は、ガラス繊維製支持体に無溶剤熱硬化性樹脂系を含浸させる方法及び装置に 関する。 電子回路板の硬化した熱硬化性樹脂基板の製造は、ガラス繊維支持体に液体熱 硬化性樹脂系を含浸させることから始める。次いで、樹脂含浸支持体を部分的に 硬化させて「プレプレグ」を形成する。このプレプレグを積層したものを圧力下 で加熱し、樹脂を完全に硬化させて、硬質積層物を形成する。これが電気回路の 基板として使用される。 例えば低分子量エポキシ樹脂のように、室温で液状を示す熱硬化性樹脂は存在 するが、現在の回路板の要件では、室温で固体又は粘稠液である高性能樹脂系を 使用し、該樹脂を溶融液又は溶液形態で支持体に適用する必要がある。しかしな がら、熱硬化性樹脂を溶融液形態で操作するのは難しい。樹脂を溶融するのに必 要な高温が樹脂を早期に硬化させ、その結果樹脂による支持体の湿潤又は飽和が 不十分になるからである。 現在商業的に使用されているプレプレグ製造方法では、樹脂の有機溶液を用い て支持体に樹脂を適用する。溶液プロセスは、通常は樹脂の部分硬化に関連して 実施されるステップであって、溶剤を揮発温度に加熱することによりプレプレグ から除去するステップを含まなければならない。このようなプロセスは多くの欠 点を有する。第一に、有機揮発物の処分又は廃棄が必要である。第二に、未硬化 樹脂からの溶剤の揮発の結果、プレプレグ及び硬化積層物にボイド及び凹凸が発 生し得る。加えて、溶剤除去ステップにかなり長い時間がかかる。 ガラスウェブに無溶剤樹脂を適用する方法であって、無溶剤樹脂を回転ローラ ー上に配置し、ガラスウェブを配置樹脂と向流で接触するように移動させて樹脂 をウェブに移し、このウェブを、樹脂をウェブの反対側の面に適用するための任 意的な第二の適用ローラーを経由して、樹脂を部分硬化させる加熱ゾーンに送る ことからなる方法が提案された。この方法は、欧州特許明細書第４７６，７５２ 号に開示されている。望ましくは、製品の外観及び品質を犠牲にせずに、第二の 適用ローラーを省略できるとよい。 本発明の目的は、繊維質支持体に熱硬化性樹脂を含浸させるための方法及び装 置を提供することにある。特定的には、本発明の目的は、ガラス繊維支持体に無 溶剤熱硬化性樹脂系を含浸させるための、より簡単な方法及びより廉価な装置を 提供することにある。 従って本発明は、多孔質ウェブに熱硬化性樹脂を含浸させる方法であって、未 硬化の液状熱硬化性樹脂を回転ローラー上に配置し、多孔質ウェブを前記ローラ ー上の前記樹脂と向流で接触するように移動させて熱硬化性樹脂を多孔質支持体 に移し、樹脂含有多孔質支持体を加熱硬化ゾーンに送って樹脂を部分的に硬化さ せることからなり、硬化ゾーンに送る前の樹脂含有多孔質支持体を、１００℃よ り高く且つ前記硬化ゾーンで維持される最高温度より低い高温に暴露する方法に 関する。 本発明の典型具体例では、多孔質ウェブに熱硬化性樹脂を含浸させる方法であ って、回転ローラーからなる樹脂適用手段を用意し、本質的に未硬化の熱硬化性 樹脂からなる液状熱硬化性樹脂組成物を前記回転ローラー上に配置し、多孔質ウ ェブを回転ローラー上の熱硬化性樹脂組成物と向流で接触するように移動させて 、熱硬化性樹脂組成物を多孔質支持体に移し、樹脂含有繊維質支持体を、１００ ℃以上であるが硬化ゾーンで維持される最高温度よりは低い高温に暴露し、樹脂 含有繊維質支持体を硬化ゾーンに送って樹脂を部分的に硬化させ、繊維質支持体 と部分硬化熱硬化性樹脂とからなるプレプレグを形成することからなる方法を提 供する。 本発明では、多孔質ウェブに熱硬化性樹脂を含浸させてプレプレグを形成する 装置も提供する。この装置は、回転ローラーからなる樹脂適用手段、液状熱硬化 性樹脂を回転ローラー上に配置する手段、多孔質ウェブを回転ローラーの移動方 向に対して向流の方向で回転ローラーまで移動させてローラー上の熱硬化性樹脂 と接触させ、その後樹脂硬化ゾーンまで移動させる手段、並びに回転ローラーと 樹脂硬化ゾーンとの間の加熱手段を含む。 本発明の方法は、繊維質支持体に液状熱硬化性樹脂を含浸させるための、比較 的簡単で低コストの技術を提供する。本発明の方法は特に、最終的に電気的積層 体で使用されるプレプレグの製造で、ガラスウェブに無溶剤樹脂系を含浸させる のに適している。本発明の樹脂含浸方法の目的は、樹脂を支持体の反対側の面に 適用するための第二の適用ローラーを使用せずに支持体を完全に湿潤させ、それ によって、高品質の硬化積層体をより経済的に製造できるようにすることにある 。 本発明の樹脂適用方法では、繊維質支持体に液状の熱硬化性樹脂を含浸させる 。本発明の方法は溶剤媒介（ｓｏｌｖｅｎｔ−ｂｏｒｎｅ）樹脂でも実施できる が、本発明の方法にとって好ましい樹脂系は、有機溶剤を含まない樹脂、例えば 水媒介（ｗａｔｅｒ−ｂｏｒｎｅ）樹脂系又は無溶剤樹脂系である。無溶剤樹脂 系の場合は、室温で低粘度の液体であるか、又は支持体を完全に湿潤するのに十 分な低粘度を得るために有効な温度に加熱した熱硬化性樹脂の使用によって、液 体状態を得ることができる。後者の場合は勿論、支持体含浸プロセスの操作時間 のあいだ、樹脂系（熱硬化性樹脂及び一緒に使用される任意の硬化用化合物）が 溶融温度で実質的な程度まで硬化してはならない。 本発明の樹脂適用方法及び装置は、第１図を参照しながら説明することができ る。一般的には細断、マット又は織物形態の任意の多孔質材料からなり、好まし くはガラス繊維織物のウェブからなる支持体２は、選択した速度及び選択したウ ェブ張力でウェブを移動させる自動手段を含むのが一般的である送出手段１から 送り出される。繊維ウェブは任意に、樹脂適用ゾーンに到達する前に、例えば赤 外線ヒーターで加熱する。ウェブを接触角αで樹脂アプリケーターローラー４方 向に送るために、案内手段３が配置されている。角度αは適用図式の全体的構成 に応じて変えることができるが、樹脂の無駄を最小にし且つローラーから支持体 への熱伝達を最大にするために、一般的には３０〜１８０度、好ましくは９０〜 １５０度、最も好ましくは１２０〜１５０度にする。回転ローラー４は液体樹脂 フィルム５を、該ローラーと反対の方向に移動するウェブ２の第一の面に送る。 アプリケーターローラー４は、樹脂フィルム５を本質的に未硬化の液状にしてお くために有効な温度に維持される。前記温度は樹脂によって異なるが、一般的に は５０〜２５０℃、好ましくは１００〜２００℃である。アプリケーターローラ ー４の回転速度、樹脂フィルム５と接触する時のウェブ２の張力、及びウェブ２ がアプリケーターローラー方向に移動する速度は、ウェブが十分に湿潤されるよ うに調整する。これらの規格は、例えば樹脂系、ウェブ材料の種類及び下流Ｂ段 階ユニットの加熱能力に応じて変えることができる。一般的には、アプリケータ ーローラー４の回転速度は、ウェブの速度の７０〜１６０％、好ましくはウェブ の速度の１００〜１４０％の範囲であり、ウェブ２の張力は、一般的には０．４ ５３６〜１．３６０８ｋｇ（１〜３ポンド）／２．５４０ｃｍ（直線インチ）、 好ましくは０．６８０４〜０．９０７２ｋｇ／２．５４０ｃｍ（１．５〜２ＰＬ Ｉ）であり、樹脂適用ゾーンを通るウェブの移動速度は０．０４０６４ｍ／秒〜 １．０１６ｍ／秒（８ｆｔ／分〜２００ｆｔ／分）、好ましくは０．１２７ｍ／ 秒〜０．６３５ｍ／秒（２５〜約１２５ｆｔ／分）である。 樹脂フィルム５は樹脂給送手段によってアプリケーターローラー４に適用され る。前記給送手段は第１図に、調節量の液体樹脂をアプリケーターローラーの回 転面に適用することができるノズル７として示されている。ノズル７は、室温又 は高温で液状の樹脂を継続的に給送するための任意の手段と協働し得る。樹脂の 給送は、所定量の樹脂がウェブに送られるように、且つ樹脂給送システム内の滞 留時間を最小にするために、移動するウェブの速度に同期した容積流量で実施す る。樹脂給送手段は例えば、温度調節された静止ブレンダー、動的ミキサー、又 はノズル７内への出口を備えた混合押出機を含み得る。 第１図に、ノズル７と、樹脂フィルム５及び移動ウェブの接触点との間に配置 されたセットギャップローラー８として図示されている計量手段は、樹脂給送手 段と協働して、ウェブに送られる液体樹脂の量を調節するのに使用される。セッ トギャップローラー８は、好ましくは、アプリケーターローラー４より小さい直 径を有し、アプリケーターローラーの回転に対して向流方向で、ウェブの速度の １〜５０％、好ましくは８〜３５％の範囲の回転速度で回転する。適用ゾーンか らの樹脂の逆流を防止するために、任意的なドクターブレード１０が配置されて いる。この効果は、樹脂がアプリケーターローラーから反時計回り方向に流れ落 ちるのを重力によって防止できるように、樹脂配置ゾーン及びセットギャップロ ーラーをアプリケーターローラー４に対して前進位置に、即ち水平半径に対して ９０°より小さい角度βで配置することによっても得られる。樹脂をウェブに適 用する速度の調節では、まず第一に、セットギャップローラー８とアプリケータ ーローラー４との間の間隙を、フィルムの厚さが均一に維持されるようように注 意深く調整する。第二に、樹脂フィルムが移動ウェブに移行するように、アプリ ケーターローラーの回転速度をウェブの速度と調和させる。また、移動ウェブと アプリケーターロールとの接触の調節にバックアップロールを使用しないため、 樹脂適用プロセスが安定して実施されるように、ウェブ張力を調節し続ける。 第１図にスクレーパー又はドクターブレードとして示されている任意的な樹脂 除去手段９は、樹脂フィルム５と移動ウェブ２との接触後にローラー上に残留し ている樹脂を、該残留樹脂がローラーの３６０°回転によって移動する前に、ア プリケーターローラーから除去する機能を果たす。ローラー及び移動多孔質ウェ ブに対する前記樹脂除去手段の配置は、ウェブと接触することになる樹脂が、ウ ェブとアプリケーターローラーとの接触の前に、多孔質ウェブ上に直接配置され るように行うのが好ましい。 樹脂含有ウェブ６は加熱ゾーン１１を通って硬化ゾーン１４に進む。加熱ゾー ン１１で樹脂含有ウェブは熱源に暴露される。第１図では熱源が赤外線ヒーター バンク１３として示されている。熱源は、樹脂含浸ウェブからの熱損失を最小に するために、樹脂適用ゾーンに隣接して配置するのが最も好ましい。この中間加 熱ステップは、ウェブに浸透する樹脂の流れを促進する。この流れは、樹脂含浸 ウェブを、鉛直線に対して４５°以下、好ましくは２０〜４０°傾斜した角度で 硬化ゾーンまで移動させることによっても促進される。 本発明のプレプレグ形成方法の一般的説明は、第２図に基づいて行うことがで きる。繊維ウェブ４３は、調節移動速度及びウェブ張力を測定する手段を備えた 適当な自動ウェブ移動システム４２によって樹脂適用ゾーン４４に送られる。ウ ェブ張力調節装置は当業者に公知である。例えば巻出ロール４１は、前端ダンサ ーロールと協働して、ダンサーロールと樹脂適用ゾーンとの間に位置するプルイ ンユニット（ｐｕｌｌ−ｉｎ ｕｎｉｔ）にプログラムされた設定ウェブ張力を 維持するブレーキを含み得る。また、加熱ゾーンの下流に位置する一定の直径の 可変速度ロールの速度を調節するダンサーロールによって、適当な下流ウェブ張 力を維持することができる。 繊維ウェブは樹脂適用ゾーン４４を通って前進する。この前進は第１図では鉛 直方に示されている。ウェブは、液体樹脂が前述の方法で適用されるのと並行し て、前記ゾーンを調節速度でほぼ上方に向かって進む。適用ゾーン４４は、樹脂 及び硬化剤系をブレンドするミキサーと、樹脂系を所望の粘度に維持するのに必 要な温度調節手段と、樹脂含浸ウェブからの熱損失を低下させ、ウェブへの樹脂 の浸透を促進する本明細書に記載のような熱源とを含む樹脂給送手段を含んでい る。任意的な小径コンディショニングローラーを使用して、適用後且つ硬化前に 、ウェブへの樹脂の浸透を促進することもできる。 樹脂飽和ウェブ４５は樹脂適用ゾーンから硬化ゾーン４６に進み、そこで熱対 流炉又は赤外線ヒーターのような熱源への暴露によって加熱され、その結果樹脂 がゲル化を起こさずに部分的に硬化する。これは「Ｂ段階」として知られている プロセスである。硬化ゾーンに先立つ加熱ゾーンの温度は一般的に、所与のシス テム内で、硬化ゾーンで維持される温度より低く、通常は１００℃以上、好まし くは１００〜２００℃、最も好ましくは１３０〜１６０℃である。（熱源と樹脂 含有ウェブとの間で熱損失が生じるため、熱源自体は前述の加熱ゾーン温度より 高い温度で機能し得る）。硬化ゾーンの温度は、樹脂系及び所望の樹脂硬化度に 応じて異なるが、一般的には１２０〜２５０℃、好ましくは１５０〜２３０℃で ある。樹脂飽和ウェブは、所望の硬化度、通常は例えばエポキシ基のような硬化 可能基の１５％以下、好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下の硬化度 を得るのに十分な時間、一般的には１０秒〜８分間にわたり、Ｂ段階処理にかけ られる。ウェブはプレプレグ４７の形態で樹脂硬化ゾーン４６から送り出され、 巻取ロール４８に巻き取られて貯蔵されるか、又は積層ステップに直接送られる 。 積層物は、複数のプレプレグを積層したものを、樹脂を硬化させてプレプレグ を積層構造状に合体させるのに有効な条件にかけることにより製造する。積層物 は任意に、銅のような導電材料の層を一つ以上含み得る。積層条件は通常、時間 が３０分〜４時間、好ましくは１時間〜２時間であり、温度が１６０℃〜３００ ℃、好ましくは１７０℃〜２００℃であり、圧力が３．５１６〜３５．１６ｋｇ ｆ／ｃｍ²（５０〜５００ｐｓｉ）である。積層物は任意に、熱特性を改善する ために、２００〜２３０℃の温度で周囲圧力下で１〜６時間加熱することにより 「後硬化」し得る。 エポキシ樹脂含有積層組成物は硬化剤を含む。エポキシ樹脂用の効果的な硬化 剤としては、例えばアミン、酸、無水物、フェノール及びイミダゾールが知られ ている。欧州特許明細書第４７６，７５２号も参照されたい。エポキシ組成物に 最適積層特性を与えるための現時点で好ましい硬化剤は、フェノール官能価が１ ．７５より大きいフェノール化合物である。好ましいフェノール系硬化剤は、レ ソルシノール又はビスフェノール−Ａのようなジヒドロキシフェノールを酸溶液 中でホルムアルデヒドと反応させることにより製造したフェノールノボラックで ある。好ましいフェノールノボラック樹脂硬化剤は、フェノール基当たりの重量 が６０〜５００、好ましくは６０〜３００であり、平均して分子当たり２個以上 、好ましくは３〜５個のフェノールヒドロキシル基を有するビスフェノール−Ａ ノボラックである。この種のフェノールノボラックは、Ｓｈｅｌｌ Ｉｎｔｅｒ ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから商品名ＥＰＩＫＵＲ Ｅ ＤＸ−１７５（ＥＰＩＫＵＲＥは登録商標）で市販されている。フェノール ノボラック硬化剤は、エポキシ樹脂を硬化させるのに有効な量、通常はエポキシ 樹脂１当量当たり０．７５〜１．２５当量の化学量論量で組成物に含ませる。重 量％で表すと、硬化剤の使用量は、一般的にはエポキシ樹脂及び硬化剤総重量の １０〜７０重量％、好ましくは１５〜５０重量％、最も好ましくは１５〜４０重 量％となる。防炎用途の場合は、フェノール樹脂硬化剤と臭素化フェノール系硬 化剤との混合物を硬化剤として使用し得る。組成物の樹脂成分のより迅速な及び ／又はより低温での硬化を促進するために、任意に硬化促進剤を使用してもよい 。 熱硬化性樹脂系は、樹脂適用操作パラメーターによって決定される特定の規格 範囲内で設計しなければならない。樹脂組成物は、支持体への樹脂の適用に必要 な時間にわたり樹脂の硬化が起こらない温度で液体でなければならない。樹脂系 は、適用地点でバックアップロールを使用せずに、ウェブを十分に湿潤するか又 は飽和するのに十分な低粘度を有していなければならない。しかしながら、支持 体に適用した後の樹脂系は、加熱ゾーンに到達する前に樹脂含有ウェブから落下 しないだけの十分な粘度を有していなければならない。最適なのは、粘度が０． ０５〜１．０Ｐａ．ｓ（０．５〜１０ポアズ）、好ましくは０．０５〜０．６Ｐ ａ．ｓ（０．５〜６ポアズ）の樹脂組成物である。現時点で好ましい樹脂系は、 ＷＰＥが１７５〜１９０であるビスフェノール−Ａのジグリシジルエーテルと、 ＷＰＥが３１０〜３５０であり臭素含量が３０〜５０％であるビスフェノール− Ａの臭素化ジグリシジルエーテルと、フェノールノボラック硬化剤と、２−メチ ルイミダゾール促進剤との配合物である。 本発明の方法は、任意に、操作を容易にすべく系の粘度を低下させるのに有効 な量で有機溶剤又は希釈剤を含む熱硬化性樹脂組成物を用いて実施し得る。適当 な溶剤の具体例としては、極性有機溶剤、例えばケトン、アルコール及びグリコ ールエーテルが挙げられる。通常は、沸点が１６０℃以下の溶剤を選択する。エ ポキシ樹脂用の好ましい溶剤は、例えばアセトン、メチルエチルケトン及びメチ ルイソブチルケトンのようなケトン、並びにこれらをプロピレングリコールモノ メチルエーテルのようなアルキレングリコールエーテルと混合した溶剤混合物で ある。組成物中の固体成分の割合は、存在する他の成分の量に依存して広範囲で 変化し得るが、溶剤媒介系中の溶剤は通常、組成物の総重量の１５〜５０重量％ を占める。実施例１ 樹脂含浸支持体を、プレプレグ形成プロセスの樹脂適用ステップと部分硬化ス テップとの間で赤外線加熱にかけた場合の効果を調べるために、本発明の方法を 用いて実験を行った。ビスフェノール−Ａのジグリシジルエーテルをベースとす る無溶剤樹脂系を、第１図に示すアプリケーターロール構造を用いて、幅１．２ ７ｍ（５０”）のガラスウェブに適用した。ウェブ接触角度は１３５°、アプリ ケーターロールの温度は１２７℃である。樹脂含浸ウェブの反対側の面を、３７ ０℃に維持した３０．４８ｃｍ×３０．４８ｃｍ（１２”×１２”）赤外線ヒー ターの中心から７．６２ｃｍ（３インチ）以内で移動させた。このようにして、 ウェブの中心を赤外線ヒーターに直接暴露させ、ウェブの縁（各端部で約４５． ７２ｃｍ（１８インチ））は熱に直接暴露させないようにした。次いで、ウェブ のＩＲ加熱側面（幅１．２７ｍ（５０インチ）全体にわたる）を、１４９℃に維 持した（直径）３．８１ｃｍ（１．５インチ）の艶出ロールと接触させながら移 動させた。ウェブを検査した結果、ＩＲ熱に暴露された部分には艶があったが、 ウェブの縁部には艶がなかった。これは、樹脂がＩＲ暴露部分により多く浸透す るという所望の効果を示すものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年１０月５日 【補正内容】 補正請求の範囲 １． 多孔質ウェブに熱硬化性樹脂を含浸させる方法であって、未硬化の液状熱 硬化性樹脂を回転ローラー上に配置し、多孔質ウェブを前記ローラー上の前記樹 脂と向流で接触するように移動させて熱硬化性樹脂を多孔質支持体に移し、樹脂 含有多孔質支持体を加熱硬化ゾーンに送って樹脂を部分的に硬化させることから なり、ただ一つの適用回転ローラーを使用し、樹脂含有多孔質支持体を、硬化ゾ ーンに送る前に、１００℃より高く且つ前記硬化ゾーンで維持される最高温度よ り低い高温に暴露することを特徴とする、前記多孔質ウェブに熱硬化性樹脂を含 浸させる方法。 ２． 前記高温を１００〜２００℃の範囲の温度に維持し、硬化ゾーンを１２０ 〜２５０'Cの範囲の温度に維持する請求項１に記載の方法。 ３． 前記高温を少なくとも一つの赤外線ヒーターによって与える請求項１又は ２に記載の方法。 ４． 多孔質支持体がガラスウェブである請求項１に記載の方法。 ５． 熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である請求項１に記載の方法。 ６． 多孔質ウェブに熱硬化性樹脂を含浸させるための装置であって、（ａ）た だ一つの回転ローラー（４）と、（ｂ）調節量の液状熱硬化性樹脂を前記回転ロ ーラー上に配置する手段（７，８）と、（ｃ）加熱硬化ゾーン（１４）と、（ｄ ）多孔質ウェブを前記回転ローラー上の熱硬化性樹脂と向流で接触するように移 動させ、次いで加熱硬化ゾーンに送る手段と、（ｅ）前記回転ローラーと前記硬 化ゾーンとの間に配置された加熱手段（１１）とを含む装置。 ７． 前記加熱手段が少なくとも一つの赤外線ヒーターである請求項６に記載の 装置。 ８． 前記加熱手段が前記回転ローラーに隣接して配置されている請求項６に記 載の装置。 ９． 液状熱硬化性樹脂を配置するための前記手段が、動的ミキサーと協働する ノズルである請求項６に記載の装置。 【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年１２月１５日 【補正内容】 補正明細書 第二に、未硬化樹脂からの溶剤の揮発の結果、プレプレグ及び硬化積層物にボイ ド及び凹凸が発生し得る。加えて、溶剤除去ステップにかなり長い時間がかかる 。 ガラスウェブに無溶剤樹脂を適用する方法であって、無溶剤樹脂を回転ローラ ー上に配置し、ガラスウェブを配置樹脂と向流で接触するように移動させて樹脂 をウェブに移し、このウェブを、樹脂をウェブの反対側の面に適用するための任 意的な第二の適用ローラーを経由して、樹脂を部分硬化させる加熱ゾーンに送る ことからなる方法が提案された。この方法は、欧州特許明細書第４７６，７５２ 号に開示されている。望ましくは、製品の外観及び品質を犠牲にせずに、第二の 適用ローラーを省略できるとよい。 本発明の目的は、繊維質支持体に熱硬化性樹脂を含浸させるための方法及び装 置を提供することにある。特定的には、本発明の目的は、ガラス繊維支持体に無 溶剤熱硬化性樹脂系を含浸させるための、より簡単な方法及びより廉価な装置を 提供することにある。 従って本発明は、多孔質ウェブに熱硬化性樹脂を含浸させる方法であって、未 硬化の液状熱硬化性樹脂を回転ローラー上に配置し、多孔質ウェブを前記ローラ ー上の前記樹脂と向流で接触するように移動させて熱硬化性樹脂を多孔質支持体 に移し、樹脂含有多孔質支持体を加熱硬化ゾーンに送って樹脂を部分的に硬化さ せることからなり、ただ一つの適用回転ローラーを使用し、硬化ゾーンに送る前 の樹脂含有多孔質支持体を、１００℃より高く且つ前記硬化ゾーンで維持される 最高温度より低い高温に暴露することを特徴とする方法に関する。 本発明の典型具体例では、多孔質ウェブに熱硬化性樹脂を含浸させる方法であ って、ただ一つの回転ローラーからなる樹脂適用手段を用意し、本質的に未硬化 の熱硬化性樹脂からなる液状熱硬化性樹脂組成物を前記回転ローラー上に配置し 、多孔質ウェブを回転ローラー上の熱硬化性樹脂組成物と向流で接触するように 移動させて、熱硬化性樹脂組成物を多孔質支持体に移し、樹脂含有繊維質支持体 を、１００℃以上であるが硬化ゾーンで維持される最高温度よりは低い高温に暴 露し、樹脂含有繊維質支持体を硬化ゾーンに送って樹脂を部分的に硬化させ、繊 維質支持体と部分硬化熱硬化性樹脂とからなるプレプレグを形成することからな る方法を提供する。 本発明では、多孔質ウェブに熱硬化性樹脂を含浸させてプレプレグを形成する 装置も提供する。この装置は、（ａ）ただ一つの回転ローラー（４）と、（ｂ） 調節量の液状熱硬化性樹脂を前記回転ローラー上に配置する手段（７，８）と、 （ｃ）加熱硬化ゾーン（１４）と、（ｄ）多孔質ウェブを前記回転ローラー上の 熱硬化性樹脂と向流で接触するように移動させ、次いで加熱硬化ゾーンに送る手 段と、（ｅ）前記回転ローラーと前記硬化ゾーンとの間に配置された加熱手段（ １１）とを含む。 本発明の方法は、繊維質支持体に液状熱硬化性樹脂を含浸させるための、比較 的簡単で低コストの技術を提供する。本発明の方法は特に、最終的に電気的積層 体で使用されるプレプレグの製造で、ガラスウェブに無溶剤樹脂系を含浸させる のに適している。本発明の樹脂含浸方法の目的は、樹脂を支持体の反対側の面に 適用するための第二の適用ローラーを使用せずに支持体を完全に湿潤させ、それ によって、高品質の硬化積層体をより経済的に製造できるようにすることにある 。 本発明の樹脂適用方法では、繊維質支持体に液状の熱硬化性樹脂を含浸させる 。 補正請求の範囲 １． 多孔質ウェブに熱硬化性樹脂を含浸させる方法であって、未硬化の液状熱 硬化性樹脂を回転ローラー上に配置し、多孔質ウェブを前記ローラー上の前記樹 脂と向流で接触するように移動させて熱硬化性樹脂を多孔質支持体に移し、樹脂 含有多孔質支持体を加熱硬化ゾーンに送って樹脂を部分的に硬化させることから なり、ただ一つの適用回転ローラーを使用し、樹脂含有多孔質支持体を、硬化ゾ ーンに送る前に、１００℃より高く且つ前記硬化ゾーンで維持される最高温度よ り低い高温に暴露することを特徴とする、前記多孔質ウェブに熱硬化性樹脂を含 浸させる方法。 ２． 前記高温を１００〜２００℃の範囲の温度に維持し、硬化ゾーンを１２０ 〜２５０℃の範囲の温度に維持する請求項１に記載の方法。 ３． 前記高温を少なくとも一つの赤外線ヒーターによって与える請求項１又は ２に記載の方法。 ４． 多孔質支持体がガラスウェブである請求項１に記載の方法。 ５． 熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である請求項１に記載の方法。 ６． 多孔質ウェブに熱硬化性樹脂を含浸させるための装置であって、（ａ）た だ一つの回転ローラー（４）と、（ｂ）調節量の液状熱硬化性樹脂を前記回転ロ ーラー上に配置する手段（７，８）と、（ｃ）加熱硬化ゾーン（１４）と、（ｄ ）多孔質ウェブを前記回転ローラー上の熱硬化性樹脂と向流で接触するように移 動させ、次いで加熱硬化ゾーンに送る手段と、（ｅ）前記回転ローラーと前記硬 化ゾーンとの間に配置された加熱手段（１１）とを含む装置。 ７． 前記加熱手段が少なくとも一つの赤外線ヒーターである請求項６に記載の 装置。 ８． 前記加熱手段が前記回転ローラーに隣接して配置されている請求項６に記 載の装置。 ９． 液状熱硬化性樹脂を配置するための前記手段が、動的ミキサーと協働する ノズルである請求項６に記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｎ Ｌ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ヤング，グレンダ・キヤロル アメリカ合衆国テキサス州77249 カテイ ー、ジヨシユア・ケンドール・レーン 22014

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 多孔質ウェブに熱硬化性樹脂を含浸させる方法であって、未硬化の液状熱 硬化性樹脂を回転ローラー上に配置し、多孔質ウェブを前記ローラー上の前記樹 脂と向流で接触するように移動させて熱硬化性樹脂を多孔質支持体に移し、樹脂 含有多孔質支持体を加熱硬化ゾーンに送って樹脂を部分的に硬化させることから なり、樹脂含有多孔質支持体を、硬化ゾーンに送る前に、１００℃より高く且つ 前記硬化ゾーンで維持される最高温度より低い高温に暴露する、前記多孔質ウェ ブに熱硬化性樹脂を含浸させる方法。 ２． 前記高温を１００〜２００℃の範囲の温度に維持し、硬化ゾーンを１２０ 〜２５０℃の範囲の温度に維持する請求項１に記載の方法。 ３． 前記高温を少なくとも一つの赤外線ヒーターによって与える請求項１又は ２に記載の方法。 ４． 多孔質支持体がガラスウェブである請求項１に記載の方法。 ５． 熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂である請求項１に記載の方法。 ６． 多孔質ウェブに熱硬化性樹脂を含浸させるための装置であって、（ａ）回 転ローラーと、（ｂ）調節量の液状熱硬化性樹脂を前記回転ローラー上に配置す る手段と、（ｃ）多孔質ウェブを前記回転ローラー上の熱硬化性樹脂と向流で接 触するように移動させ、次いで加熱硬化ゾーンに送る手段と、（ｄ）前記回転ロ ーラーと前記硬化ゾーンとの間に配置された加熱手段とを含む装置。 ７． 前記加熱手段が少なくとも一つの赤外線ヒーターである請求項６に記載の 装置。 ８． 前記加熱手段が前記回転ローラーに隣接して配置されている請求項６に記 載の装置。 ９． 液状熱硬化性樹脂を配置するための前記手段が、動的ミキサーと協働する ノズルである請求項６に記載の装置。