JP2006218561A

JP2006218561A - プリプレグの切断装置及びプリプレグの切断方法

Info

Publication number: JP2006218561A
Application number: JP2005032941A
Authority: JP
Inventors: Fujio Ichimura; 富士夫市村; Hiroaki Sakairi; 博明坂入
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2005-02-09
Filing date: 2005-02-09
Publication date: 2006-08-24

Abstract

【課題】プリプレグを所定の寸法に小割切断し、切断面からの発塵量を低減するプリプレグの切断装置及び切断方法を提供する。
【解決手段】長尺の基材に有機樹脂を含浸乾燥してなるシート状のプリプレグを進行方向に押し出す一対の送りロールと、プリプレグの切断予定位置を加熱する複数の加熱体と、プリプレグの表面温度を測定する複数の温度検出器と、プリプレグの切断予定位置を切断する複数の切断器と、を備えたプリプレグの切断装置であって、切断器の少なくとも１つが、プリプレグの進行方向と平行にプリプレグを切断する切断器であり、かつ切断器の少なくとも１つが、プリプレグの進行方向と直角にプリプレグを切断する切断器であるプリプレグの切断装置。
【選択図】図１

Description

本発明は，プリプレグの切断装置及びプリプレグの切断方法に関する。

塗工工程で一定サイズに切断したプリプレグを任意の顧客要求サイズに切断するにはプリプレグ１１を所定枚数重ねた後、図２の断裁機１２にて設定サイズに小割切断する。この際、複数枚重ねたプリプレグ１１を常温で押切りすることによって切断面に白化現象が起こり、その切断面から樹脂粉及びガラス粉が発生しやすくなり、その切断面の粉の発塵が後工程及び顧客にて製品歩留り悪化の原因を起こしている。

例えばこの樹脂粉は、プリプレグが銅箔とともに加熱・加圧・一体に成形される際に散乱して、ステンレス板と銅箔の間に付着し積層板銅箔表面の打痕の原因となる。銅箔表面上の打痕は、印刷配線板の製造において回路の切断・ショートの原因となる欠点がある。最近、電子機器の軽薄短小化に伴い、回路のファインパターン化が進んでおり銅箔表面上の打痕・キズ等は大きな問題となっている。

このため、プリプレグの切断時に樹脂の軟化点より高い温度で、樹脂含浸基材を予備加熱することで切断時に切り粉が発生しないようにしたプリプレグの製造方法（特許文献１参照）が開示されているが、プリプレグの切断予定箇所以外も、加熱するので、プリプレグの弾性係数が低下し、ひいてはプリプレグのこしが弱くなりプリプレグの搬送に支障を生ずる場合がある。
特開平５−９２４２３号公報

本発明は、前記の課題を解決し、プリプレグを所定の寸法に小割切断し、切断面からの発塵量を低減するプリプレグの切断装置及び切断方法を提供するものである。

すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）長尺の基材に有機樹脂を含浸乾燥してなるシート状のプリプレグを進行方向に押し出す一対の送りロールと、プリプレグの切断予定位置を加熱する複数の加熱体と、プリプレグの表面温度を測定する複数の温度検出器と、プリプレグの切断予定位置を切断する複数の切断器と、を備えたプリプレグの切断装置であって、
切断器の少なくとも１つが、プリプレグの進行方向と平行にプリプレグを切断する切断器であり、かつ切断器の少なくとも１つが、プリプレグの進行方向と直角にプリプレグを切断する切断器であるプリプレグの切断装置。
（２）加熱体の少なくとも１つが、瞬間熱風ヒータであり、かつ加熱体の少なくとも１つが、ハロゲンヒータである項（１）記載のプリプレグの切断装置。
（３）プリプレグの進行方向と平行にプリプレグを切断する切断器が回転刃であり、かつプリプレグの進行方向と直角にプリプレグを切断する切断器がシャー刃である項（１）又は（２）に記載のプリプレグの切断装置。
（４）長尺の基材に有機樹脂を含浸乾燥してなるシート状のプリプレグを一対の送りロールにより進行方向に押し出しながら、
加熱体Ａにより切断時に有機樹脂の溶融温度以上の温度になるように、プリプレグの進行方向と平行であるプリプレグの切断予定位置を加熱し、
温度検出器Ａにより前記切断予定位置の表面温度を測定することで加熱体Ａを制御し、
前記切断予定位置を切断器Ａにより切断し、
更に加熱体Ｂにより切断時に有機樹脂の溶融温度以上の温度になるように、プリプレグの進行方向と直角であるプリプレグの切断予定位置を加熱し、
温度検出器Ｂにより前記切断予定位置の表面温度を測定することで加熱体Ｂを制御し、
前記切断予定位置を切断器Ｂにより切断することを特徴とするプリプレグの切断方法。
（５）加熱体Ａが、瞬間熱風ヒータであり、かつ加熱体Ｂが、ハロゲンヒータである項（４）記載のプリプレグの切断方法。
（６）切断器Ａが回転刃であり、かつ切断器Ｂがシャー刃である項（４）又は（５）に記載のプリプレグの切断方法。

プリプレグを所定の寸法に小割切断し、切断面からの発塵量を低減するプリプレグの切断装置及び切断方法を提供することが可能となった。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
本発明のプリプレグの切断装置は、長尺の基材に有機樹脂を含浸乾燥してなるシート状のプリプレグを進行方向に押し出す一対の送りロールと、プリプレグの切断予定位置を加熱する複数の加熱体と、プリプレグの表面温度を測定する複数の温度検出器と、プリプレグの切断予定位置を切断する複数の切断器と、を備えたプリプレグの切断装置であって、切断器の少なくとも１つが、プリプレグの進行方向と平行にプリプレグを切断する切断器であり、かつ切断器の少なくとも１つが、プリプレグの進行方向と直角にプリプレグを切断する切断器である。本発明のプリプレグの切断装置は、例えば図１に示すように、シート状のプリプレグ７を矢印で示された進行方向に押し出す一対の送りロール８を備えており、送りロール８としては、駆動用ニップロールなどが挙げられる。送りロール８としては、シート状のプリプレグ７を挟むように、上下一対になっており、シート状のプリプレグ７の加熱や切断に支障が無い範囲で、複数備えていることが望ましく、その配置は、任意である。

有機樹脂を含浸乾燥してなるシート状のプリプレグ７に用いる長尺の基材としては、クラフト紙、リンター紙、混抄紙、ガラス織布、ガラス不織布、セルロースペーパー、アラミドペーパー等が挙げられ、これらは単独または２種以上混合して使用するができる。また有機樹脂としては、熱硬化性樹脂が好ましく、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられ、これらは単独または２種以上混合して使用することができる。

本発明のプリプレグの切断装置は、プリプレグの切断予定位置を加熱する複数の加熱体と、プリプレグの表面温度を測定する複数の温度検出器と、プリプレグの切断予定位置を切断する複数の切断器が、例えば図１に示すような配置であることが望ましい。すなわちシート状のプリプレグ７の進行方向に対して、ロール状態のシート状のプリプレグ７側から、プリプレグの進行方向と平行にプリプレグの切断予定位置を加熱する加熱体Ａ１、加熱されたプリプレグの切断予定位置の表面温度を測定する温度検出器Ａ２、加熱されたプリプレグの切断予定位置をプリプレグの進行方向と平行にプリプレグを切断する切断器Ａ３の順に配置されていることが好ましい。

また、加熱体Ａ１は、切断予定位置のみを加熱できれば特に限定しないが、例えば、赤外線ヒータ、遠赤外線ヒータ、ハロゲンヒータ、熱風ヒータ、瞬間熱風ヒータ、熱ロール、熱板等が挙げられ、加熱幅をエアー量と高さを変えることで容易に調整でき、かつ安価な点から瞬間熱風ヒータが好ましい。加熱体Ａ１は、切断予定位置すべてに配置されていれば良い。温度検出器Ａ２は、特に限定しないが、非接触温度計であることが好ましく、切断予定位置すべてに配置されていれば良い。切断器Ａ３は、特に限定しないが、回転刃であることが好ましく、上下一対の上刃と下刃を有する回転刃であることがより好ましく、切断予定位置すべてに配置されていれば良い。加熱体Ａ１、温度検出器Ａ２及び切断器Ａ３は、各１つ以上配置されていれば良く、シート状のプリプレグ７の端部を切断する点から、各３つ以上配置されていることが好ましい。

また本発明のプリプレグの切断装置は、温度検出器Ａ２の温度測定結果から、それに対応する加熱体Ａ１を制御する機能を有していることが好ましい。よって温度検出器Ａ２は、切断器Ａ３の直近に配置されていることが好ましい。また本発明のプリプレグの切断装置の加熱体Ａ１、温度検出器Ａ２及び切断器Ａ３は、プリプレグの切断寸法等に応じ、移動可能であることが好ましい。

更に、図１に示したように、プリプレグの進行方向と直角にプリプレグの切断予定位置を加熱する加熱体Ｂ４、加熱されたプリプレグの切断予定位置の表面温度を測定する温度検出器Ｂ５、加熱されたプリプレグの切断予定位置をプリプレグの進行方向と直角にプリプレグを切断する切断器Ｂ６の順に配置されていることが好ましい。また、加熱体Ｂ４は、切断予定位置のみを加熱できれば特に限定しないが、例えば、赤外線ヒータ、遠赤外線ヒータ、ハロゲンヒータ、熱風ヒータ、瞬間熱風ヒータ、熱ロール、熱板等が挙げられ、立上り、立下り時間が短く、温度制御が容易な線集光型ハロゲンヒータが好ましい。例えば赤外線ヒータ、遠赤外線ヒータ、ハロゲンヒータは、棒状で、その長さ方向をシート状のプリプレグ７の両端に向けて設けられている。赤外線ヒータ、遠赤外線ヒータ、ハロゲンヒータの長さは、少なくともシート状のプリプレグ７の幅寸法よりも長く、好ましくはシート状のプリプレグ７幅寸法の１.１倍〜１.２倍のものがよい。

加熱体Ｂ４は、少なくとも１つ配置されていれば良い。温度検出器Ｂ５は、特に限定しないが、非接触温度計であることが好ましく、切断器Ｂ６の直近に配置されていることが好ましい。切断器Ｂ６は、特に限定しないが、シャー刃であることが好ましい。また本発明のプリプレグの切断装置は、温度検出器Ｂ５の温度測定結果から、加熱体Ｂ４を制御する機能を有していることが好ましい。なお本発明のプリプレグの切断装置は、図３に示すような構造や配置でもよい。

本発明のプリプレグの切断方法は、長尺の基材に有機樹脂を含浸乾燥してなるシート状のプリプレグを一対の送りロールにより進行方向に押し出しながら、加熱体Ａにより切断時に有機樹脂の溶融温度以上の温度になるように、プリプレグの進行方向と平行であるプリプレグの切断予定位置を加熱し、温度検出器Ａにより前記切断予定位置の表面温度を測定することで加熱体Ａを制御し、前記切断予定位置を切断器Ａにより切断し、更に加熱体Ｂにより切断時に有機樹脂の溶融温度以上の温度になるように、プリプレグの進行方向と直角であるプリプレグの切断予定位置を加熱し、温度検出器Ｂにより前記切断予定位置の表面温度を測定することで加熱体Ｂを制御し、前記切断予定位置を切断器Ｂにより切断することを特徴としている。

例えば、送りロールである駆動用ニップロール８によって連続的に押し出されたシート状のプリプレグ７は、温度検出器Ａである非接触温度計２によってプリプレグの切断予定位置の温度を連続的に測定され、プリプレグの切断予定位置の有機樹脂は、溶融温度以上の適温に加熱体Ａである瞬間熱風ヒータ１で加熱され、有機樹脂が溶融した状態で切断器Ａである回転刃３の上刃と下刃とにより進行方向と平行に切断予定位置をスリットされる。その際回転刃３で切断する時に切断予定位置が、有機樹脂の溶融温度以上の温度になるように、好ましくは有機樹脂の溶融温度以上硬化温度以下の温度になるように、瞬間熱風ヒータ１の加熱を制御する。この場合、前記の有機樹脂の溶融温度以上の適温は、プリプレグの押し出し速度やプリプレグの厚みなどから、プリプレグの放熱時間を換算し、決定すればよく、前記適温と非接触温度計２の測定結果によって、瞬間熱風ヒータ１を自動的に制御すればよい。よって、非接触温度計２によるプリプレグの切断予定位置の測定は、切断直前であることが好ましい。

更に前記の進行方向と平行にスリットされたプリプレグは、温度検出器Ｂである非接触温度計５でプリプレグの切断予定位置の温度を測定し、加熱体Ｂであるハロゲンヒータ４と切断器Ｂであるシャー刃６の距離とプリプレグの押し出し速度から時間を求めプリプレグがシャー刃６まで移動した時の放熱温度を演算して、プリプレグの樹脂溶融温度以上の適温まで、プリプレグの進行方向と直角に配置したハロゲンヒータ４で切断予定位置を加熱する。その際、非接触温度計５で加熱後の温度を測定することにより、ハロゲンヒータ４の加熱を制御する。よって、非接触温度計５によるプリプレグの切断予定位置の測定は、切断直前であることが好ましい。よってシャー刃６で切断する時に切断予定位置が、有機樹脂の溶融温度以上の温度になるように、好ましくは有機樹脂の溶融温度以上硬化温度以下の温度になるようにする。そしてプリプレグの有機樹脂が溶融した状態で、プリプレグの進行を一時停止し、シャー刃６にてプリプレグの進行方向と直角に切断するなどして、任意の寸法で小割切断する。

（実施例１）
シート状のプリプレグ（厚み０．１ｍｍ又は０．２ｍｍ、幅１０５０ｍｍ、ガラス織布に溶融温度６５℃硬化温度１２０℃の有機樹脂を含浸乾燥）を、駆動用ニップロールで押し出し、支持台の上を搬送速度：１５ｍ／分の条件で進行させた。幅５１０ｍｍの間隔で配置された３個の１ｋｗ、吹出口直径φ４、エアー量５０リットル／分の瞬間熱風ヒータで、切断予定位置を有機樹脂の溶融温度以上の適温に加熱した。切断直前に、前記切断予定位置をそれぞれに対応する３個の非接触温度計で、測定した結果、プリプレグの表面温度は、７０〜７５℃であった。幅５１０ｍｍの間隔で配置された３個の回転刃により、プリプレグの進行方向と平行である前記切断予定位置を切断し、幅５１０ｍｍのシート状のプリプレグを得た。なお瞬間熱風ヒータの加熱制御は、前記非接触温度計の測定結果に基づき行なった。

更に幅５１０ｍｍに切断されたシート状のプリプレグの切断予定位置を、プリプレグの進行方向と直角に配置された１４２Ｗ／ｃｍ^２（集光幅３ｍｍ時）の線集光型ハロゲンヒータで、有機樹脂の溶融温度以上の適温に加熱した。切断直前に、前記切断予定位置を非接触温度計で、測定した結果、プリプレグの表面温度は、７０℃であった。切断時にプリプレグの進行を一時停止し、シャー刃により、プリプレグの進行方向と直角である前記切断予定位置を切断し、長さ５１０ｍｍ幅５１０ｍｍの小割切断されたプリプレグを１００枚得た。なお線集光型ハロゲンヒータの加熱制御は、前記非接触温度計の測定結果に基づき行なった。

表１に小割切断されたプリプレグの切断面の白化長（最大値）とプリプレグ１枚当たりの発塵量（平均値）を示した。なお白化長は、顕微鏡を用い測定し、発塵量は、２０枚重ねプリプレグを５回に分け端部を高さ１００ｍｍから実験テーブルに各片を１０回ずつ落下させ４辺の樹脂落ちの重量（平均）により測定した。

（比較例１）
図２に示した従来の断裁機を用い、実施例１と同様のプリプレグを切断し、長さ５１０ｍｍ幅５１０ｍｍの小割切断されたプリプレグを１００枚得た。表１に小割切断されたプリプレグの切断面の白化長（最大値）とプリプレグ１枚当たりの発塵量（平均値）を示した。なお白化長は、顕微鏡を用い測定し、発塵量は、２０枚重ねプリプレグを５回に分け端部を高さ１００ｍｍから実験テーブルに各片を１０回ずつ落下させ４辺の樹脂落ちの重量（平均）により測定した。

表１に示したように、プリプレグの切断予定位置を、有機樹脂の溶融温度以上の温度にした状態で切断することにより、プリプレグの切断面の白化長、樹脂粉及びガラス粉の発塵量を半分以下にすることができた。

（ａ）本発明のプリプレグの切断装置の上面からの概略図であり、（ｂ）は側面からの概略図である。（ａ）従来のプリプレグの断裁機の正面からの概略図であり、（ｂ）は側面からの概略図である。本発明のプリプレグの切断装置の側面からの概略図である。

符号の説明

１・・・加熱体Ａ（瞬間熱風ヒータ）
２・・・温度検出器Ａ（非接触温度計）
３・・・切断器Ａ（回転刃）
４・・・加熱体Ｂ（ハロゲンヒータ）
５・・・温度検出器Ｂ（非接触温度計）
６・・・切断器Ｂ（シャー刃）
７・・・シート状のプリプレグ
８・・・送りロール（駆動用ニップロール）
９・・・小割切断されたプリプレグ
１０・・・ロール
１１・・・プリプレグ
１２・・・断裁機
１３・・・支持台

Claims

長尺の基材に有機樹脂を含浸乾燥してなるシート状のプリプレグを進行方向に押し出す一対の送りロールと、プリプレグの切断予定位置を加熱する複数の加熱体と、プリプレグの表面温度を測定する複数の温度検出器と、プリプレグの切断予定位置を切断する複数の切断器と、を備えたプリプレグの切断装置であって、
切断器の少なくとも１つが、プリプレグの進行方向と平行にプリプレグを切断する切断器であり、かつ切断器の少なくとも１つが、プリプレグの進行方向と直角にプリプレグを切断する切断器であるプリプレグの切断装置。
加熱体の少なくとも１つが、瞬間熱風ヒータであり、かつ加熱体の少なくとも１つが、ハロゲンヒータである請求項１記載のプリプレグの切断装置。
プリプレグの進行方向と平行にプリプレグを切断する切断器が回転刃であり、かつプリプレグの進行方向と直角にプリプレグを切断する切断器がシャー刃である請求項１又は２に記載のプリプレグの切断装置。
長尺の基材に有機樹脂を含浸乾燥してなるシート状のプリプレグを一対の送りロールにより進行方向に押し出しながら、
加熱体Ａにより切断時に有機樹脂の溶融温度以上の温度になるように、プリプレグの進行方向と平行であるプリプレグの切断予定位置を加熱し、
温度検出器Ａにより前記切断予定位置の表面温度を測定することで加熱体Ａを制御し、
前記切断予定位置を切断器Ａにより切断し、
更に加熱体Ｂにより切断時に有機樹脂の溶融温度以上の温度になるように、プリプレグの進行方向と直角であるプリプレグの切断予定位置を加熱し、
温度検出器Ｂにより前記切断予定位置の表面温度を測定することで加熱体Ｂを制御し、
前記切断予定位置を切断器Ｂにより切断することを特徴とするプリプレグの切断方法。
加熱体Ａが、瞬間熱風ヒータであり、かつ加熱体Ｂが、ハロゲンヒータである請求項４記載のプリプレグの切断方法。
切断器Ａが回転刃であり、かつ切断器Ｂがシャー刃である請求項４又は５に記載のプリプレグの切断方法。