CN116397361A - 玻璃布的制造方法及玻璃布、玻璃丝、以及玻璃丝的筛选方法 - Google Patents
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Abstract
玻璃布的制造方法及玻璃布、玻璃丝、以及玻璃丝的筛选方法。品质偏差小、具有良好品质、低介电的玻璃布。将包含多根玻璃长丝的玻璃丝作为经丝和纬丝织造而成的厚度8~100μm的玻璃布的制造方法,作为纬丝,使用单位长度的质量为0.5~30.0tex,密度为1.8g/cm3以上且小于2.5g/cm3,长度方向50m测定时的该长度方向的99.96%以上为下述式(1)所示丝束宽度A以下,长度方向50m测定时的平均丝束宽度为下述式(2)所示下限值C以上的玻璃丝。A(μm)=68×ln(x)+112…(1)x:玻璃丝的tex C(μm)=49.0×ln(x)+19.5…(2)x:玻璃丝的tex。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃布的制造方法及玻璃布、玻璃丝、以及玻璃丝的筛选方法。
背景技术
近年的信息通信社会发达的同时、数据通信和/或信号处理以大容量高速进行,电子仪器中使用的印刷布线板的低介电常数化进展。因此,对于构成印刷布线板的玻璃布,也提出了很多低介电玻璃布。
例如专利文献1中公开的低介电玻璃布,通过对于迄今通常使用的E玻璃布在玻璃组成中配混很多氧化硼(B2O3),同时调整二氧化硅(SiO2)等其他成分的配混量,来实现低介电常数。
另外,专利文献2、3中,为了提供具有均匀品质的低介电玻璃布的制造方法、以及适于低介电玻璃布的制造的玻璃丝,而公开了使玻璃丝的丝宽或丝宽偏差等处于特定范围内的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2010-508226号公报
专利文献2:日本特开2020-105683号公报
专利文献3:日本特开2021-178764号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1中记载的使用经过低介电化的玻璃丝制作的低介电玻璃布,与迄今使用的E玻璃布相比,存在下述问题:其性能或品质存在大的偏差。也存在下述问题:这种玻璃布的性能或品质的偏差也对使用其得到的预浸料、印刷布线板用的层叠板等的品质造成影响。
专利文献2中记载的玻璃布的制造方法存在下述问题:即使织造性和起毛品质整体上大幅改善,也有可能产生玻璃单丝以1~10根单位断头而缠绕这种长度超过数mm的粗大起毛。另外,专利文献3中记载的玻璃布的制造方法存在下述问题:即使在缓和的制造条件下起毛品质得到改善,若为了确保对市场的稳定的供给量而提高生产速度,则也有可能产生长度超过数mm的粗大起毛。现状是要求抑制在印刷布线板用途中有可能成为致命性的缺点的这种粗大起毛的产生。
本发明是鉴于上述问题而提出的。即,本发明的目的在于,提供品质偏差小、具有良好品质、并且低介电的玻璃布。另外,本发明的目的在于,提供能够实现这种玻璃布的玻璃丝、玻璃丝的筛选方法、以及玻璃布的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述问题而深入研究,结果发现,通过着眼于具有特定范围内的TEX、密度、和丝束宽度的分布的玻璃丝,能够解决上述问题,从而完成了本发明。本发明的一方式如以下列举。
[1]
一种玻璃布的制造方法,其为将包含多根玻璃长丝的玻璃丝作为经丝和纬丝织造而成的厚度8~100μm的玻璃布的制造方法,
作为纬丝,使用
单位长度的质量为0.5~30.0tex,
密度为1.8g/cm3以上且小于2.5g/cm3,
长度方向50m测定时的该长度方向的99.96%以上为下述式(1)所示的丝束宽度A以下,并且长度方向50m测定时的平均丝束宽度为下述式(2)所示的下限值C以上的玻璃丝。
A(μm)=68×ln(x)+112…(1)
x:玻璃丝的tex
C(μm)=49.0×ln(x)+19.5…(2)
x:玻璃丝的tex。
[2]
根据[1]所述的玻璃布的制造方法,其中,
作为纬丝,使用
长度方向50m测定时的该长度方向的98.00%以上为下述式(3)所示的丝束宽度B以下的玻璃丝,
B(μm)=75×ln(x)+80…(3)
x:玻璃丝的tex。
[3]
根据[1]或[2]所述的玻璃布的制造方法,其中,玻璃丝的捻间隔长度为1.8~4.0cm。
[4]
根据[1]~[3]中任一项所述的玻璃布的制造方法,其中,使用硅(Si)含量按二氧化硅(SiO2)换算计为40~60质量%、并且硼(B)含量按氧化硼(B2O3)换算计为15~40质量%的前述玻璃丝作为前述纬丝。
[5]
根据[4]所述的玻璃布的制造方法,其中,使用前述B含量按B2O3换算计为20~40质量%的前述玻璃丝作为前述纬丝。
[6]
根据[1]~[5]中任一项所述的玻璃布的制造方法,其中,使用弹性模量为50~70GPa的前述玻璃丝作为前述纬丝。
[7]
根据[1]~[6]中任一项所述的玻璃布的制造方法,其中,使用弹性模量为50~63GPa的前述玻璃丝作为前述纬丝。
[8]
根据[1]~[7]中任一项所述的玻璃布的制造方法,其中,将前述纬丝以每1分钟超过350根且为1000根以下的打纬速度进行织造。
[9]
一种玻璃丝,其为玻璃布的纬丝中使用的玻璃丝,
对于玻璃丝而言,
单位长度的质量为0.5~30.0tex,
密度为1.8g/cm3以上且小于2.5g/cm3,
长度方向50m测定时的该长度方向的99.96%以上为下述式(1)所示的丝束宽度A以下,并且长度方向50m测定时的平均丝束宽度为下述式(2)所示的下限值C以上,
A(μm)=68×ln(x)+112…(1)
x:玻璃丝的tex
C(μm)=49.0×ln(x)+19.5…(2)
x:玻璃丝的tex。
[10]
根据[9]所述的玻璃丝,其中,
对于玻璃丝而言,
长度方向50m测定时的该长度方向的98.00%以上为下述式(3)所示的丝束宽度B以下,
B(μm)=75×ln(x)+80…(3)
x:玻璃丝的tex。
[11]
根据[9]或[10]所述的玻璃丝,其中,玻璃丝的捻间隔长度为1.8~4.0cm。
[12]
根据[9]~[11]中任一项所述的玻璃丝,其中,硅(Si)含量按二氧化硅(SiO2)换算计为40~60质量%、并且硼(B)含量按氧化硼(B2O3)换算计为15~40质量%。
[13]
根据[12]所述的玻璃丝,其中,前述B含量按B2O3换算计为20~40质量%。
[14]
根据[9]~[13]中任一项所述的玻璃丝,其中,弹性模量为50~70GPa。
[15]
根据[9]~[14]中任一项所述的玻璃丝,其中,弹性模量为50~63GPa。
[16]
根据[9]~[15]中任一项所述的玻璃丝,其中,10GHz的频率下具有5.0以下的介电常数。
[17]
根据[9]~[16]中任一项所述的玻璃丝,其中,10GHz的频率下具有0.0050以下的介质损耗角正切。
[18]
根据[9]~[17]中任一项所述的玻璃丝,其用于作为高速通信用基础设施的用途的玻璃布的织造。
[19]
一种玻璃布,其包含[9]~[18]中任一项所述的玻璃丝。
[20]
根据[19]所述的玻璃布,其中,10GHz的频率下具有5.0以下的介电常数。
[21]
根据[19]或[20]所述的玻璃布,其为高速通信用基础设施的用途。
[22]
一种玻璃丝的筛选方法,其为适于将玻璃丝作为经丝和纬丝织造而成的玻璃布的制作的玻璃丝的筛选方法,
所述筛选方法具有如下的工序:
作为前述纬丝,筛选
单位长度的质量为0.5~30.0tex,
密度为1.8g/cm3以上且小于2.5g/cm3,
长度方向50m测定时的该长度方向的99.96%以上为下述式(1)所示的丝束宽度A以下,并且长度方向50m测定时的平均丝束宽度为下述式(2)所示的下限值C以上的玻璃丝,
A(μm)=68×ln(x)+112…(1)
x:玻璃丝的tex
C(μm)=49.0×ln(x)+19.5…(2)
x:玻璃丝的tex。
发明的效果
根据本发明,可以提供品质偏差小、具有良好品质、并且可以实现低介电的玻璃布。另外,根据本发明,可以提供能够实现这种玻璃布的玻璃丝、玻璃丝的筛选方法、以及玻璃布的制造方法
具体实施方式
以下对本发明的实施方式(以下称为“本实施方式”)进行详细说明,但是本发明不限于此,在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变形。
本实施方式中,使用“~”记载的数值范围包含“~”的前后的数值作为下限值和上限值。另外,本实施方式中,阶段性地记载的数值范围内,某数值范围内记载的上限值或下限值可以置换为其他的阶段性记载的数值范围的上限值或下限值。进而,本实施方式中,某数值范围内记载的上限值或下限值也可以置换为实施例中所示的值。并且,本实施方式中,对于“工序”的用语,不仅独立的工序,即使不能与其他工序明确地区别的情况下,若达成工序的功能,则也含有于本用语。
[玻璃丝]
本实施方式的玻璃丝,其为玻璃布的纬丝中使用的玻璃丝,
对于上述玻璃丝而言,
单位长度的质量为0.5~30.0tex,
密度为1.8g/cm3以上且小于2.5g/cm3,
长度方向50m测定时的该长度方向的99.96%以上为下述式(1)所示的丝束宽度A以下,并且长度方向50m测定时的平均丝束宽度为下述式(2)所示的下限值C以上。
A(μm)=68×ln(x)+112…(1)
x:玻璃丝的tex
C(μm)=49.0×ln(x)+19.5…(2)
x:玻璃丝的tex
在此,玻璃丝包含多根玻璃长丝,另外,丝束宽度A根据TEX唯一确定。需要说明的是,本说明书中,“tex”指的是每1000m的质量(克单位),为表示丝的纤度(粗细)的单位。
本发明人等研究结果可知,使用经过低介电化的玻璃丝制造的玻璃布,与以往的E玻璃布相比,玻璃布的品质存在偏差,难以稳定地得到高品质的玻璃布。其中,若详细调查品质比较差的玻璃布,则对于由包含玻璃丝(特别是纬丝)的长度方向的丝束宽度分布中、丝束宽度宽的部位的玻璃丝制造的玻璃布而言,发现很多粗大起毛缺点。作为粗大起毛缺点,可列举出例如玻璃单丝以1~10根单位断头而缠绕这种长度超过数mm的缺陷(例如长度超过2mm的缺陷)。
本实施方式基于下述发现:通过使用从长度方向的丝束宽度宽的部分的比率小、并且丝束宽度的分布处于根据TEX唯一确定的特定范围内等观点考虑筛选的玻璃丝作为纬丝,可以减少该缺点。
即,本实施方式的一方式为一种玻璃丝的筛选方法,其为适于将玻璃丝作为经丝和纬丝织造而成的玻璃布的制作的玻璃丝的筛选方法,
所述筛选方法具有如下的工序:
作为纬丝,筛选
单位长度的质量为0.5~30.0tex,
密度为1.8g/cm3以上且小于2.5g/cm3,
长度方向50m测定时的该长度方向的99.96%以上为丝束宽度A以下,并且长度方向50m测定时的平均丝束宽度为下限值C以上的玻璃丝。
得到上述效果的理由不受理论限制,推测如下所述。对于即使局部也包含丝束宽度宽的部位的玻璃丝(纬丝)而言,该丝束宽度宽的部分对于空气的阻力或由于与织机构件的干涉所导致的阻力显著增大。因此,将纬丝自线轴解舒起直至喷出期间,存在相对于搬送方向对垂直方向的振摆、或旋转运动(也称为“气圈运动(balloning)”或“气圈运动(ballon)”)增大的倾向。认为若由于纬丝通过环导向装置(loop guide)等织机构件时的摩擦,而对玻璃丝作用剪切应力,则容易产生长丝断头。
另外,即使局部也含有丝束宽度宽的部位的纬丝大幅受到自线轴解舒时的解舒张力的变动、或喷出纬丝的空气喷射压力的开/关的影响,存在纬丝的搬送过程中的张力变动增大的倾向。因此认为,上述的纬丝搬送过程中的振摆、或气圈运动也容易增大。
进而,迄今使用的E玻璃的玻璃丝由于与经过低介电化的玻璃丝相比单位长度的质量大、强度也强,因此纬丝的搬送稳定,与织机构件的干涉程度也小,干涉时受到的损伤也有限。另一方面,对于更轻、强度弱的低介电化玻璃丝而言,即使搬送纬丝时也会存在由于张力变动等而振摆增大的倾向,容易产生与织机构件的干涉,与织机构件干涉时也容易受到大的损伤。因此认为,容易助长长丝断头的产生。认为这些影响作为所织造的玻璃布的品质出现。
与此相对地,本实施方式中,通过使用上述玻璃丝作为纬丝,即使使用经过低介电化的、比较轻、强度弱的玻璃丝的情况下,也可以稳定地减小与织机构件的干涉程度、或干涉时受到的损伤。由此,抑制由于导丝眼中的长丝断头所导致的粗大起毛的产生,可以得到良好品质、并且品质偏差小的玻璃布。
(玻璃丝的单位长度的质量)
玻璃丝的单位长度的质量为0.5~30.0tex。优选0.7~25.0tex、更优选0.9~25.0tex、进一步优选1.0~22.0tex。
若为单位长度的质量为上述下限以上的玻璃丝,则通过使丝束宽度的分布处于根据TEX唯一确定的特定的范围内,可以使使用该玻璃丝作为纬丝时的、该纬丝的搬送轨道稳定。由此可以稳定地得到高品质的玻璃布。
纬丝的搬送轨道,其单位长度的质量越大则越稳定。另一方面,若单位长度的质量增大,则随着相对于玻璃丝的搬送方向向垂直方向的振摆、或气圈运动,由于与环导向装置等织机构件的摩擦而产生的剪切应力容易增大,因此,存在玻璃长丝容易被切断的倾向。若为单位长度的质量为上述上限以下的玻璃丝,则通过使丝束宽度的分布处于根据TEX唯一确定的特定的范围内,使用该玻璃丝作为纬丝时,可以抑制玻璃长丝的切断,可以稳定地得到高品质的玻璃布。
(玻璃丝的密度)
玻璃丝的密度为1.8g/cm3以上且小于2.5g/cm3。优选下限为2.0g/cm3以上、更优选2.1g/cm3以上、进一步优选2.2g/cm3以上、最优选2.25g/cm3以上。玻璃密度的上限优选小于2.45g/cm3、更优选2.4g/cm3以下。
即使为密度小于2.5g/cm3的玻璃丝,丝束宽度的分布处于根据TEX唯一确定的特定的范围外时,将该玻璃丝自线轴解舒起直至喷出为止的搬送过程中,相对于搬送方向向垂直方向的振摆、或气圈运动也容易增大。因此,容易由于与织机构件的干涉而产生起毛不良。但是,通过设为密度小于2.5g/cm3的玻璃丝、并且使丝束宽度的分布处于根据TEX唯一确定的特定的范围内,可以使纬丝的搬送轨道稳定,可以稳定地得到高品质的玻璃布。
若是密度为1.8g/cm3以上的玻璃丝,则使用该玻璃丝作为纬丝时,可以使该纬丝的搬送轨道稳定。玻璃丝的密度可以作为1cm3的块状的玻璃的密度求出。
(玻璃丝的丝束宽度的分布)
本实施方式的纬丝中使用的玻璃丝,长度方向50m测定时的该长度方向的99.96%以上为下述式(1)所示的丝束宽度A以下。
A(μm)=68×ln(x)+112…(1)
x:玻璃丝的tex
对于丝束宽度分布的优选范围,长度方向的99.97%以上为丝束宽度A以下,对于更优选的范围,长度方向的99.98%以上为丝束宽度A以下。另外,对于进一步优选的范围,长度方向的99.99%以上为丝束宽度A以下,对于最优选的范围,长度方向的100%为丝束宽度A以下。丝束宽度A为根据玻璃丝的单位长度的质量(tex)唯一确定的玻璃丝束的宽度。需要说明的是,本实施方式中,对于丝束宽度分布的优选范围,长度方向的100%以下为丝束宽度A以下为宜。
在此,玻璃丝优选长度方向50m测定时的该长度方向的98.00%以上为下述式(3)所示的丝束宽度B以下。
B(μm)=75×ln(x)+80…(3)
x:玻璃丝的tex
更优选长度方向的98.5%以上为丝束宽度B以下、进一步优选长度方向的99.0%以上为丝束宽度B以下。另外,更进一步优选长度方向的99.5%以上为丝束宽度B以下、最优选长度方向的100%以上为丝束宽度B以下。丝束宽度B为根据玻璃丝的单位长度的质量(tex)唯一确定的玻璃丝束的宽度。
通过在玻璃丝的长度方向的丝束宽度分布中、99.96%以上为丝束宽度A以下,将该玻璃丝用于纬丝时,可以抑制将纬丝自线轴解舒起直至喷出为止的搬送过程中的长丝断头的产生。由此,可以稳定地得到起毛缺点少的高品质的玻璃布。认为其如下所述。即推测是由于,在纬丝中使用的玻璃丝的全长中,受到纬丝的搬送过程中的对空气的阻力、或由于与织机构件的干涉所导致的阻力的部分的比率减小。因此,相对于纬丝的搬送方向向垂直方向的振摆、或气圈运动被稳定地维持于小的范围内。其结果,对于玻璃丝的由于与织机构件的干涉所导致的损伤、特别是与环导向装置等摩擦的同时通过时受到的损伤被抑制得小。另外,存在若在玻璃丝的长度方向的丝宽分布中99.96%以上为丝束宽度A以下,则构成玻璃丝的玻璃长丝被紧密地收束的倾向。因此,玻璃丝与织机构件干涉时,作用于玻璃丝束的损伤容易被分散。其结果,1根长丝受到的损伤被抑制得小,因此推测长丝不易断头。
另外,若在玻璃丝的长度方向的丝束宽度分布中、99.96%以上为丝束宽度A以下,则将纬丝自线轴解舒时的解舒张力也被稳定地抑制得小。由此,被搬送的纬丝的张力变动被维持得小。由此,纬丝的振摆或气圈运动被抑制得小,推测对纬丝受到的损伤减小这种良好的方向发挥作用。若在玻璃丝的长度方向的丝束宽度分布中、99.96%以上为丝束宽度A以下,则可以抑制自线轴解舒起直至喷出为止的搬送过程中的长丝断头的产生,因此存在提高织造速度(纬丝打纬速度、织机转速)的倾向,因此优选。本实施方式与现有技术(例如专利文献3中记载的技术)相比,容易响应兼顾粗大起毛的产生的抑制、和确保对市场的稳定的供给量(高的生产速度的维持)的观点上的期待。
另外,通过在玻璃丝的长度方向的丝束宽度分布中、99.96%以上为丝束宽度A以下,将该玻璃丝用于经丝时,在筒子架自线轴原丝解舒而将经丝并丝的过程中,即使被导丝眼导向装置等摩擦的情况下,也容易防止起毛的产生等不良问题。由此,存在可以品质良好、稳定地生产的倾向,因此优选。另外,通过经丝使用上述玻璃丝,存在提高整经速度的倾向,因此优选。
式(1)及式(3)中,对x(玻璃丝的tex)附加自然对数的理由在于,玻璃丝的tex越大(越小)则相对于该tex的变化量的、对玻璃丝的搬送轨道等的影响越小(越大)。着眼于此,本实施方式基于下述内容完成:根据tex的大小、或其程度,确定用于稳定地得到所希望的玻璃布品质的丝束宽度的上限值,并且将长度方向大部分控制于该上限以下。
本实施方式中,玻璃丝的单位长度的质量如上所述为0.5~30.0tex。因此,例如玻璃丝的单位长度的质量为0.5tex的情况下,ln(x)为约-0.69,因此由式(1)算出丝束宽度为约-0.69×68+112=约65(μm)。另外,例如玻璃丝的单位长度的质量为30.0tex的情况下,ln(x)为约3.4,因此由式(1)算出丝束宽度为约3.4×68+112=约343(μm)。
式(1)中的作为截距的值“112”具有与tex的变化无关地确保规定的丝束宽度这种技术的意义。上述内容也可以对式(3)中的作为截距的值“80”说明。
在此,相对于式(1),式(3)不仅其变化的比率,截距的值也小。因此,式(3)中求出的丝束宽度B小于通过式(1)求出的丝束宽度A。也就是说,通过除了式(1)之外,还利用式(3),可以基于更严格的上限调整丝束宽度。
(玻璃丝的丝束宽度)
玻璃丝的长度方向50m测定时的平均丝束宽度为下述式(2)所示的下限值C1-1以上。另外,对于玻璃丝的平均丝束宽度,优选长度方向50m测定时的平均丝束宽度为下述式(4)所示的下限值C1-2以上、更优选下述式(5)所示的下限值C1-3以上、进一步优选下述式(6)所示的下限值C1-4以上。玻璃丝的平均丝束宽度的下限值C1-1~C1-4分别为根据玻璃丝的单位长度的质量(tex)唯一确定的玻璃丝的平均丝束宽度。另外,下限值C1-1~C1-4超过0。
平均丝束宽度的下限值C1-1(μm)=49.0×ln(x)+19.5…(2)
平均丝束宽度的下限值C1-2(μm)=49.5×ln(x)+20.0…(4)
平均丝束宽度的下限值C1-3(μm)=50.0×ln(x)+20.5…(5)
平均丝束宽度的下限值C1-4(μm)=50.5×ln(x)+21.5…(6)
x:玻璃丝的tex
通过玻璃丝的平均丝束宽度为上述的下限以上,将该玻璃丝用于纬丝时,适当地受到纬丝打纬中的喷射空气,因此不易产生缺纬等,容易生产率良好地织造。另外,通过玻璃丝的平均丝束宽度为上述的下限以上,容易以比较平稳的喷射压力喷飞纬丝,因此存在在所得到的玻璃布中、起毛或织疵的产生得到抑制的倾向。
玻璃丝优选长度方向50m测定时的平均丝束宽度为下述式(7)所示的上限值C2-1以下。另外,对于玻璃丝的平均丝束宽度,更优选长度方向50m测定时的平均丝束宽度为下述式(8)所示的上限值C2-2以下、进一步优选下述式(9)所示的上限值C2-3以下、更进一步优选式(10)所示的上限值C2-4以下。玻璃丝的平均丝束宽度的上限值C2-1~C-4分别为根据玻璃丝的单位长度的质量(tex)唯一确定的玻璃丝的平均丝束宽度。
平均丝束宽度的上限值C2-1(μm)=49.0×ln(x)+50.0…(7)
平均丝束宽度的上限值C2-2(μm)=48.0×ln(x)+49.0…(8)
平均丝束宽度的上限值C2-3(μm)=47.0×ln(x)+48.0…(9)
平均丝束宽度的上限值C2-4(μm)=46.0×ln(x)+47.0…(10)
x:玻璃丝的tex
通过玻璃丝的平均丝束宽度为上述的上限以下,将该玻璃丝用于经丝时,在筒子架自线轴原丝解舒、将经丝并丝的过程中,即使被导丝眼导向装置等摩擦的情况下,也容易防止起毛的产生等不良问题。由此,存在可以品质良好、稳定地生产的倾向,因此优选。这点,经丝使用上述玻璃丝存在提高整经速度的倾向,因此优选。
(玻璃丝的断裂强度)
玻璃丝的断裂强度优选为0.50~1.0N/tex。断裂强度的优选的范围为0.55~0.90N/tex、更优选的范围为0.60~0.87N/tex、进一步优选的范围为0.65~0.85N/tex。
若玻璃丝的断裂强度为0.50N/tex以上,则作为纬丝使用时,在将纬丝自线轴解舒起直至喷出为止的丝搬送过程中,即使与导丝器等织机构件接触而受到剪切应力的情况下,长丝也不易断头、不易产生起毛。同样地在所喷出的丝飞走过程中,即使与筘等织机构件接触而受到剪切应力的情况下,长丝也不易断头、不易产生起毛。
若玻璃丝的断裂强度为1.0N/tex以下,则作为纬丝使用时,存在将纬丝自线轴解舒起直至喷出为止的丝搬送过程中的丝的振摆、或气圈运动被抑制得小的倾向。由此,不易产生由于长丝的切断所导致的起毛。推定这是由于玻璃丝柔软。
(玻璃丝的构成)
玻璃丝为将多根玻璃长丝捆束而得到、或根据需要加捻而得到。此时,玻璃丝被分类为复丝、玻璃长丝被分类为单丝。
玻璃丝的弹性模量优选为50~70GPa、更优选50~63GPa、进一步优选53~63GPa。通过弹性模量为50GPa以上,玻璃丝的刚性改善,在制造工序中,不易产生起毛。另外,通过弹性模量为70GPa以下,玻璃丝的耐脆性改善,在制造工序中,不易产生起毛。进而通过弹性模量处于上述范围内,玻璃丝适当具有柔软性,施加机械负荷时,不易产生长丝的断裂等,不易产生起毛、织疵。
(玻璃丝的捻间隔长度)
玻璃丝的捻间隔长度优选为1.8~4.0cm、更优选1.9~3.8cm、进一步优选2.0~3.6cm、更进一步优选2.0~3.4cm、特别优选2.0~3.2cm、最优选2.0~3.2cm。
若玻璃丝的捻间隔长度为上述的上限以下,则不易产生丝束宽的部位,因此不易产生长丝的断裂等,不易产生起毛和织疵,因此优选。进而,即使丝束宽的部分的存在比率相同的情况下,也不易产生长丝的断裂等,不易产生起毛、织疵,因此优选。推测它们的理由在于,丝束宽的部分的连续的长度被抑制得短。
若玻璃丝的捻间隔长度为上述的下限以上,则存在玻璃丝的起毛品质良好的倾向,所得到的玻璃布的品质变得良好,因此优选。推测这是由于,在玻璃丝的制造过程中,扭曲剪切应力减小,因此玻璃丝制造过程中的长丝断头得到抑制。
(玻璃丝的成分的构成)
作为构成玻璃丝的元素,可列举出选自由硅(Si)、硼(B)、铝(Al)、钙(Ca)、镁(Mg)、磷(P)、钠(Na)、钾(K)、钛(Ti)、锌(Zn)、铁(Fe)和氟(F)等组成的组中的至少一种。
玻璃丝的硅(Si)含量按SiO2换算计优选为40~60质量%、更优选45~55质量%、进一步优选47.0~53.5质量%、更进一步优选48.0~52.0质量%。Si为形成玻璃丝的骨架结构的成分。因此,通过Si含量为40质量%以上,玻璃丝的强度进一步改善,在玻璃布的制造工序和使用了玻璃布的预浸料的制造工序等后工序中,存在玻璃布的断裂得到进一步抑制的倾向。另外,通过Si含量为40质量%以上,存在玻璃布的介电常数进一步降低的倾向。另一方面,通过Si含量为60质量%以下,在玻璃长丝的制造过程中,熔融时的粘度进一步降低,存在得到更均质的玻璃组成的玻璃纤维的倾向。因此,在所得到的玻璃长丝不易产生部分地容易失透的部位、或部分地难以去除气泡的部位,因此,在玻璃长丝不易局部地产生强度弱的部位。作为其结果,由使用其得到的玻璃丝构成的玻璃布不易断裂。Si含量可以根据玻璃长丝制作中使用的原料用量调整。
玻璃丝的硼(B)含量按B2O3换算计优选为15~40质量%、更优选17~30质量%、或20~40质量%、进一步优选18~28质量%、更进一步优选19~26质量%、进一步更优选20~25质量%、最优选20.5~24.5质量%。
通过B含量为15质量%以上,存在介电常数进一步降低的倾向。另外,通过B含量为15质量%以上,玻璃布的耐脆性改善,另外,对玻璃布赋予适当的柔软性、或柔软度,因此玻璃丝与导丝眼导向装置、和筘等织机构件接触时,存在不易产生起毛的倾向。
另一方面,为了保持玻璃丝的强度,优选B含量为40质量%以下。通过B含量为40质量%以下,耐吸湿性改善,容易适当地保持后述的玻璃丝表面特性的稳定性。
特别是通过玻璃丝中的Si含量处于上述范围内、并且B含量处于上述范围内,容易协同地发挥与Si和B相关的上述效果,因此优选。
B含量可以通过玻璃长丝制作中使用的原料的用量(投料量)调整。需要说明的是,在玻璃长丝制作中,制作条件、用量或含量能够变动的情况下,可以预先估计其来调整原料的投料量。
玻璃丝的铝(Al)含量按Al2O3换算计优选为11~18质量%、更优选11~17.5质量%、进一步优选12~17.0质量%。通过Al含量处于上述范围内,存在电特性、强度进一步改善的倾向。Al含量可以通过玻璃长丝制作中使用的原料的用量(投料量)调整。
玻璃丝的钙(Ca)含量按CaO换算计优选为5.0~10质量%、更优选5.0~9.0质量%、进一步优选5.0~8.5质量%。通过Ca含量为5.0质量%以上,在玻璃长丝的制造过程中,熔融时的粘度进一步降低,存在得到更均质的玻璃组成的玻璃纤维的倾向。另外,通过Ca含量为10质量%以下,存在介电常数进一步改善的倾向。Ca含量可以通过玻璃长丝制作中使用的原料的用量(投料量)调整。
玻璃丝的磷(P)含量按P2O4换算计优选为8.0质量%以下、更优选7.0质量%以下、进一步优选6.0质量%以下。P含量超过0质量%为宜。通过P含量超过0质量%,存在玻璃布的介电特性变得更良好的倾向。另外,通过P含量为8.0质量%以下,存在玻璃布的耐热性改善的倾向。P含量可以通过玻璃长丝制作中使用的原料的用量(投料量)调整。
需要说明的是,上述各含量可以利用ICP发射光谱法测定。具体而言,Si含量和B含量可以通过将所称取的玻璃布利用碳酸钠融解后、利用稀硝酸溶解而形成规定的容量、利用ICP发射光谱法测定所得到的样品来得到。另外,Fe含量可以通过将所称取的玻璃布利用碱溶解法溶解、形成规定的容量、利用ICP发射光谱法测定所得到的样品来得到。进而,Al含量、Ca含量、P含量和Mg含量可以通过利用高氯酸、硫酸、硝酸和氟化氢将所称取的玻璃布加热分解后、利用稀硝酸溶解而形成规定的容量、利用ICP发射光谱法测定所得到的样品来得到。需要说明的是,作为ICP发射光谱装置,可以使用Hitachi High-TechnologiesCorporation制的PS3520VDD II。
(玻璃丝的介电常数)
玻璃丝的介电常数在10GHz的频率下优选为5.0以下、更优选4.9以下、进一步优选4.8以下、特别优选4.6以下。介电常数例如可以利用空腔共振法测定。本实施方式中,介电常数只要没有特别说明则指的是10GHz的频率下的介电常数。
(玻璃丝的介质损耗角正切)
玻璃丝的介质损耗角正切在10GHz的频率下优选为0.0050以下、更优选0.0040以下、进一步优选0.0035以下、特别优选0.0030以下。介质损耗角正切例如可以利用空腔共振法测定。本实施方式中,介质损耗角正切只要没有特别说明则指的是10GHz的频率下的介质损耗角正切。
[玻璃布的制造方法]
本实施方式为将包含多根的玻璃长丝的玻璃丝作为经丝和纬丝织造而成的厚度8~100μm的玻璃布的制造方法,作为纬丝,使用上述玻璃丝。即,本实施方式的玻璃布的制造方法包括将上述玻璃丝作为纬丝织造的工序。也可以将上述玻璃丝作为纬丝和经丝织造。本实施方式具体而言可以具有:
准备长度方向50m测定时的该长度方向的99.96%以上为丝束宽度A以下、长度方向50m测定时的丝束平均值为丝束宽度C以上的玻璃丝的丝准备工序(本实施方式中,也称为“丝束宽度调整工序”);
将所准备的玻璃丝织造、而得到玻璃布的织造工序;和
将玻璃布的玻璃丝开纤的开纤工序。另外,本实施方式根据需要可以具有:
降低附着于玻璃布的玻璃丝的上浆剂的脱浆工序、和/或
利用硅烷偶联剂对玻璃布或玻璃丝进行表面处理的表面处理工序。
以下对本实施方式的各工序进行说明。
[丝准备工序(丝束宽度调整工序)]
丝准备工序(丝束宽度调整工序)中,准备长度方向50m测定时的该长度方向的99.96%以上为丝束宽度A以下、长度方向50m测定时的丝束平均值为丝束宽度C以上的玻璃丝。具体而言,丝束宽度调整工序中,若为长度方向的丝束宽度分布处于上述范围内的玻璃丝,则在接下来的织造工序中使用该丝,若处于范围外则将该丝废弃、更换玻璃丝自身,或者通过玻璃丝的重绕等调整以处于上述范围内。需要说明的是,即使长度方向的丝束宽度分布处于上述范围内的玻璃丝的情况下,也可以更换玻璃丝自身、或通过玻璃丝的重绕等进行丝束宽度调整。
替代地,在丝束宽度调整工序中,可以对于玻璃丝的制造工序进行反馈,调整丝的制造条件。认为玻璃丝的丝束宽度局部宽的部位容易在卷取玻璃丝时局部地作用弱的张力的部分、或捻密度低的部分产生。因此,通过玻璃丝的重绕等,有可能可以调整供于织造工序的玻璃丝的丝束宽度分布。对于玻璃丝的制造工序进行反馈、调整丝的制造条件的情况下,从同样的观点考虑,通过调整玻璃丝的卷取时的张力、和加捻时的张力、以及它们的变动范围,有可能可以调整丝束宽度分布。难以通过玻璃丝的重绕等调整的情况下,或从生产效率的观点考虑,也可以更换玻璃丝自身。
此时准备(调整丝束宽度)的玻璃丝,单位长度的质量为0.5~30.0tex、密度为1.8g/cm3以上且小于2.5g/cm3。丝准备工序中,可以进行单位长度的质量、和/或密度的调整。
[织造工序]
织造工序为将上述准备的玻璃丝织造而得到玻璃布的工序。织造方法以形成规定的编织结构的方式编织纬丝和经丝。对于玻璃布的编织结构,可列举出例如平织、席纹织、缎纹织、斜纹织等编织结构。它们之中,更优选为平织结构。
一方式中,利用喷气织机方式,将并列牵拉的经丝在上下开口,将自纬丝存积装置喂丝的丝(纬丝)利用喷嘴的喷射流送出,接着通过该开口,由此可以进行织造。
织造工序可以具有将成为纬丝的玻璃丝自线轴退卷、借由贮藏装置喷出纬丝的玻璃丝喷出过程。该玻璃丝喷出过程中,玻璃丝伴随有气圈运动等对相对于行进方向不同的方向运动的同时,伴随有与导丝器等织机构件的干涉被搬送。或者,以纬丝1根份的长度单位反复纬丝的喷出和停止,因此伴随有张力的变动的同时,伴随有与导丝器等织机构件的干涉被搬送。因此,对于丝束宽度宽的部位的比率多的纬丝而言,由于难以将上述干涉抑制得小,因此在所得到的玻璃布容易产生起毛或织疵。
与此相对地,本实施方式中,经过上述丝束宽度调整工序等,将长度方向50m测定时的该长度方向的99.96%以上为丝束宽度A以下、长度方向50m测定时的丝束平均值为丝束宽度C以上的玻璃丝特别是用作纬丝,由此抑制织入玻璃丝(纬丝)时的起毛或织疵的产生。由此,可以改善玻璃布的品质的面内均匀性、和批次间的均匀性。需要说明的是,织造方法不限于喷气织机方式,也可以为喷水织机方式、或穿梭方式。
构成玻璃布的纬丝的打纬速度优选每1分钟超过350根。通常存在若生产速度(织机转速)升高则玻璃布的品质降低的倾向,但是根据本实施方式,即使织机转速超过350rpm的情况下,也得到品质优异的玻璃布。即使纬丝的打纬速度为400根/分钟以上、500根/分钟以上、或560根/分钟以上,若基于本实施方式,则也得到品质优异的玻璃布。需要说明的是,纬丝的打纬速度为1000根/分钟以下、800根/分钟以下、或700根/分钟以下为宜。
根据本实施方式,即使为了确保对市场的稳定的供给量,而升高布的生产速度的情况下,也可以制作品质偏差小、具有良好品质、并且低介电的玻璃布。
这点存在强烈期待以第5代的移动通信系统为代表的高速通信系统的利用范围扩大、即、基地电台等通信基础设施的充足的背景。基于上述背景,另外也强烈期待作为通信基础设施所需要的构件的低介电玻璃布的生产速度的改善、以及稳定供给。本实施方式响应上述期待。也就是说,本实施方式的玻璃布、进而玻璃丝适于作为高速通信用基础设施的用途的玻璃布、进而玻璃丝。
需要说明的是,“高速通信用基础设施”指的是用于实现高速通信的基础设施结构(基础),以高速通信用的基地电台为代表、包括各种的产业基础。
构成玻璃布的经丝和纬丝的打纬密度优选为30~90根/inch、更优选40~80根/inch、进一步优选50~75根/inch。经丝的打纬密度可以通过调整并列牵拉的经丝的间隔来控制,纬丝的打纬密度可以通过源自喷嘴的纬丝的单位时间的喷射次数和经丝的流动速度控制。需要说明的是,1英寸(inch)为25.4mm,因此每1英寸的打纬密度能够作为毫米级的打纬密度换算。
另外,经过开纤工序等最终得到的玻璃布的厚度为8~100μm。优选为9~98μm、进一步优选10~96μm。通过玻璃布的厚度处于上述范围内,存在得到薄、并且强度比较高的玻璃布的倾向。
玻璃布的布质量(单位面积重量)优选为5~100g/m2、更优选6~98g/m2、进一步优选7~97g/m2、特别优选7~96g/m2。
[开纤工序]
开纤工序中,将玻璃布的玻璃丝开纤。作为开纤方法,可列举出例如通过喷雾水(高压水开纤)、振荡洗涤机、超声波水、轧液机等进行开纤加工的方法。
[脱浆工序]
脱浆工序中,降低附着于玻璃布的玻璃丝的上浆剂(也称为“sizingagent”)。作为脱浆方法,可列举出例如利用加热降低上浆剂的方法。
[表面处理工序]
表面处理工序中,利用硅烷偶联剂对玻璃布或玻璃丝进行表面处理。作为表面处理方法,可列举出使含有硅烷偶联剂的表面处理剂与玻璃布或玻璃丝接触、进行干燥等的方法。表面处理剂对玻璃布或玻璃丝的接触,可列举出在表面处理剂中浸渗玻璃布或玻璃丝的方法;使用辊涂机、模涂机、或凹版涂布机等在玻璃布或玻璃丝涂布表面处理剂的方法;等。作为表面处理剂的干燥方法,可列举出例如热风干燥、和使用电磁波的干燥方法。
(表面处理)
玻璃布或玻璃丝,可以使用利用表面处理剂进行了表面处理的玻璃布或玻璃丝。作为表面处理剂,可列举出例如硅烷偶联剂,根据需要可以组合水、有机溶剂、酸、染料、颜料、表面活性剂等来使用。
作为硅烷偶联剂,可列举出例如下述式(11)所示的化合物:
X(R)3-nSiYn…(11)
(式(11)中,X为具有氨基和不饱和双键基中至少一个以上的有机官能团,Y各自独立地为烷氧基,n为1以上且3以下的整数,R各自独立地为选自由甲基、乙基和苯基组成的组中的基团)。式(11)中,X优选为具有氨基和不饱和双键基中至少3个以上的有机官能团,X更优选为具有氨基和不饱和双键基中至少4个以上的有机官能团。
作为上述式(11)中的烷氧基,任意一种形态均可以使用,从对玻璃布的稳定处理化的观点考虑,优选为碳数5以下的烷氧基。
作为硅烷偶联剂,具体而言可列举出N-β-(N-乙烯基苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷及其盐酸盐、N-β-(N-乙烯基苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷及其盐酸盐、N-β-(N-二(乙烯基苄基)氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷及其盐酸盐、N-β-(N-二(乙烯基苄基)氨基乙基)-N-γ-(N-乙烯基苄基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷及其盐酸盐、N-β-(N-苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷及其盐酸盐、N-β-(N-苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷及其盐酸盐、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等公知的单一成分、或它们的混合物。
硅烷偶联剂的分子量优选为100~600、更优选150~500、进一步优选200~450。其中,优选使用分子量不同的2种以上的硅烷偶联剂。通过使用分子量不同的2种以上的硅烷偶联剂对玻璃丝的表面进行处理,玻璃布的表面中的表面处理剂密度升高,存在与基质树脂的反应性进一步改善的倾向。
[玻璃布]
本实施方式的玻璃布为包含上述玻璃丝作为纬丝的玻璃布。一方式中,玻璃布包含上述玻璃丝作为纬丝和经丝为宜。玻璃布的制造方法如上所述,至少具有丝准备工序(丝束宽度调整工序)。
(玻璃布的介电常数)
所得到的玻璃布的介电常数在10GHz的频率下优选为5.0以下、更优选4.9以下、进一步优选4.8以下、特别优选4.6以下。介电常数例如可以通过空腔共振法测定。需要说明的是,本实施方式中,谈及介电常数时,只要没有特别说明则指的是10GHz的频率下的介电常数。
(玻璃布的介质损耗角正切)
所得到的玻璃布的介质损耗角正切在10GHz的频率下优选为0.0050以下、更优选0.0040以下、进一步优选0.0030以下、特别优选0.0025以下。介质损耗角正切例如可以通过空腔共振法测定。需要说明的是,本实施方式中,谈及介质损耗角正切时,只要没有特别说明则指的是10GHz的频率下的介质损耗角正切。
[预浸料]
本实施方式的预浸料具有如上所述得到的玻璃布、和浸渗于该玻璃布的基质树脂组合物。具有上述玻璃布的预浸料为品质的偏差小、最终产品的成品率高的预浸料。另外,若利用预浸料,则由于介电特性优异、耐吸湿性优异,因此也可以提供不易受到使用环境的影响(特别是高湿度环境下、介电常数的变动小)的印刷布线板。
本实施方式的预浸料可以根据常规方法制造。例如可以如下制造:将环氧树脂等基质树脂利用有机溶剂稀释而成的清漆浸渗到玻璃布后,利用干燥炉使有机溶剂挥发,使热固性树脂固化至B阶状态(半固化状态),
作为基质树脂组合物,除了上述环氧树脂之外,还可列举出双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、不饱和聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、BT树脂、官能团化聚苯醚树脂等热固性树脂;聚苯醚树脂、聚醚酰亚胺树脂、全芳香族聚酯的液晶聚合物(LCP)、聚丁二烯、氟树脂等热塑性树脂;和它们的混合树脂等。从改善介电特性、耐热性、耐溶剂性、和压制成形性的观点考虑,作为基质树脂组合物,可以使用将热塑性树脂利用热固性树脂改性而成的树脂。
另外,基质树脂组合物可以在树脂中含有二氧化硅和氢氧化铝等无机填充剂;溴系、磷系、金属氢氧化物等阻燃剂;其他硅烷偶联剂;热稳定剂;抗静电剂;紫外线吸收剂;颜料;着色剂;润滑剂等。
[印刷布线板]
本实施方式的印刷布线板具备上述预浸料。本实施方式的印刷布线板为品质的偏差小、最终产品的成品率高的印刷布线板。另外,由于介电特性优异、耐吸湿性优异,也可以发挥不易受到使用环境的影响(特别是高湿度环境下介电常数的变动小)这种效果。
[实施例]
以下对本发明使用实施例和比较例进行更具体说明。本发明不被以下的实施例任何限定。
[玻璃丝和玻璃布的物性]
玻璃丝和玻璃布的物性、具体而言玻璃布的厚度、构成玻璃丝的长丝的直径和平均直径、长丝数、玻璃丝的断裂强度(拉伸强度)、经丝和纬丝的打纬密度(织物密度)依据JIS R3420测定。
[玻璃布的电特性]
依据对于主要用于微波电路的电介体基板用精细陶瓷材料的微波带中的介电特性的测定方法进行规定的JIS R1641/IEC 62562,测定各玻璃布的介电常数和介质损耗角正切。具体而言,将以利用各谐振器的测定所需要的尺寸取样的玻璃布样品保管于23℃50%RH的恒温恒湿烘箱8小时以上进行调湿后,使用分体圆柱谐振器(EMLabo公司制)和阻抗分析器(Agilent Technologies公司制)测定。测定对各样品实施5次,求出其平均值。需要说明的是,各样品的厚度使用将各玻璃布的单位面积重量除以密度求出的换算厚度进行测定。玻璃布的电特性对于实施例1、10、11及参考例1中得到的玻璃布进行。
换算厚度(μm)=单位面积重量(g/m2)÷密度(g/cm3)
[弹性模量]
玻璃丝的弹性模量通过使用将玻璃丝熔融以及冷却而得到的玻璃块作为试验片的脉冲回波重合法测定。
[玻璃丝的组成]
构成玻璃丝的组成通过ICP发射光谱法测定。具体而言,Si含量和B含量如以下所述测定。将所称取的玻璃布利用氢氧化钠加压分解后,利用稀硝酸溶解,通过过滤区分不溶解部分。将不溶解物利用碳酸钠融解,利用稀硝酸溶解,与滤液合并,形成规定的容量,得到样品。利用ICP发射光谱法测定所得到的样品,分别按SiO2换算和B2O3换算计得到Si含量和B含量。
另外,Al含量、Ca含量、Mg含量和P含量如以下所述测定。将所称取的玻璃布利用高氯酸、硫酸、硝酸和氟化氢加热分解后,利用稀王水加温溶解,通过过滤区分不溶解部分。滤液形成规定的容量。不溶解物利用硫酸、硝酸、盐酸和氟化氢加热分解后,利用稀王水加温溶解而形成规定的容量。对这些形成规定的容量的溶液(样品),利用ICP发射光谱法进行测定,求出样品中的含量,换算为与对象金属元素对应的氧化物值。需要说明的是,作为ICP发射光谱装置,使用了Hitachi High-Technologies Corporation制的PS3520VDDII(上述也相同)。
[丝束宽度分布的测定]
将玻璃丝以1m/分钟的速度搬送的同时,使用LED投影方式的透过型尺寸测定器(HIGH ACCURACY CMOS MICROMETER LS-9006MR/KEYENCECORPORATION制),持续50m测定玻璃丝的丝束宽度。由所得到的长度50m份的丝束宽度数据,算出特定的丝束宽度以下所占的比率、和丝束宽度的平均值。
利用LED投影方式的透过型尺寸测定器的丝束宽度测定,在每1m得到1934点的测定值的条件下进行,由于LED的焦点未对准等而形成错误的情况(表示为-9999值)下,将该测定值删掉,进行上述的特定的丝束宽度值以下所占的比率、和丝束宽度的平均值的算出。此外,产生错误的测定值可以适当省略来进行该算出。
搬送玻璃丝时作用于玻璃丝的张力利用张力计(SCHMIDT公司制Conrolinstruments ETPB-100-C0585)测定时,为0.12~0.18N。
[评价1:织造性(缺纬)]
实施例及比较例中的利用喷气织机的织造工序中,织造2100m的玻璃布的过程中,对织造停止的次数计数,通过下述评价基准评价织造性。
6:停止0次。
5:停止1~2次。
4:停止3~4次。
3:停止5~7次。
2:停止8~12次。
1:停止13次以上。
[评价2:布品质(粗大起毛)]
由实施例及比较例中得到的玻璃布卷将玻璃布退卷2000m,确认起毛、织疵的有无,通过下述评价基准评价品质。评价结果“1”及“2”作为不合格。
6:没有确认1mm以上的粗大起毛。
5:确认了1mm以上的粗大起毛1~7个、但是没有观察到2mm以上的粗大起毛。
4:观察到1mm以上的粗大起毛8~29个、但是没有观察到2mm以上的粗大起毛。
3:确认了1mm以上且小于2mm的粗大起毛30个以上、但是没有观察到2mm以上的粗大起毛。
2:确认了2mm以上的粗大起毛1~29个。
1:确认了2mm以上的粗大起毛30个以上。
[评价3:评价基板的电特性(介质损耗角正切)]
使用实施例及比较例中得到的玻璃布,在以下的条件下制作电特性测定用的试验片,测定介质损耗角正切。
将实施例及比较例中得到的玻璃布连续抽出并搬送的同时,在清漆浸渗玻璃布,通过狭缝调整清漆的涂布量后,通过120℃的干燥炉进行干燥,得到预浸料。清漆使用含有甲基丙烯酸化聚苯醚65质量份、三烯丙基异氰脲酸酯35质量份、氢化苯乙烯系热塑性弹性体10质量份、溴系阻燃剂25质量份、球形二氧化硅65质量份、有机过氧化物1质量份、和甲苯210质量份的清漆,以树脂含量形成73质量%的方式进行调整。
将所得到的预浸料重叠规定的张数,进而在该所重叠的预浸料的两面重叠铜箔(古川电气工业株式会社制、厚度18μm、GTS-MP箔),在该状态下进行真空加压,由此得到覆铜层叠板。接着由上述覆铜层叠板利用蚀刻将铜箔去除,从而得到层叠板。
由所得到的层叠板,以玻璃布的经丝形成长边的方式切出长度约50mm、宽度约1.5mm的试验片,装入到105℃±2℃的烘箱,干燥2小时后,在以下所示的条件下测定10GHz的介质损耗角正切。
标准条件:在23±2℃、相对湿度50±5%的恒温室静置试验片96小时后进行测定。
测定装置使用网络分析仪(N5230A、AgilentTechnologies公司制)、和关东电子应用开发社制的空腔谐振器(CavityResornator CP系列),在23±2℃、相对湿度50±5%的环境下进行测定。对于各测定,以所切出的5个试验片进行,其平均值作为介质损耗角正切的值。
<织造试验1:厚度29μm玻璃布>
[比较例1~4]
将具有下表所示组成的玻璃丝(玻璃长丝的平均直径:5.1μm、长丝数:100根)用于经丝和纬丝,喷气织机的织机转速设为下表的条件,得到经丝的编织密度65根/25mm、纬丝的编织密度67根/25mm的玻璃布坯布。接着通过加热进行脱浆处理,通过高压水喷雾实施开纤工序,接着使用硅烷偶联剂进行表面处理,制作厚度约为29μm的玻璃布。
由比较例中得到的玻璃布卷将玻璃布退卷2000m。采用织机转速为350rpm(纬丝打纬速度350根/分钟)的条件时作为基准,评价布品质。
A:确认了2mm以上的粗大起毛数减少。
B:确认了2mm以上的粗大起毛数为相同程度。
C:确认了2mm以上的粗大起毛数增加。
[表1]
[实施例1~11、比较例2、4~8、参考例1~2]
喷气织机的织机转速设为600rpm旋转,除此之外与比较例1同样地制作厚度29μm的玻璃布。
供于织造试验的玻璃丝的断裂强度、织造时的织造性评价结果、玻璃布品质、电特性如下表所示。
[表2]
[表3]
实施例1~11的制造方法中,得到织造性和布品质优异的玻璃布。其中,纬丝中、丝束宽度宽的部分的存在比率小的实施例1、2、3、5、6、7、8、10、11的玻璃布品质特别优异。
另外,捻间隔长度的最大值处于规定的范围内的实施例6、7、8,若与丝束宽度宽的部分的存在比率同等,并且捻间隔长度的最大值比较大的实施例3相比则得到布品质更优异的玻璃布。
实施例11中,丝束宽度宽的部分的存在比率小,与实施例1、2、5、6、7、8、10相比存在产生粗大起毛稍多的倾向。发明人等预想其理由在于,实施例11中得到的布的弹性模量比较大。
实施例5中,经丝使用具有很多的丝束宽度宽的部位的玻璃丝,而纬丝使用丝束宽度宽的部位少的玻璃丝,因此得到布品质良好的玻璃布。与此相对地,丝宽(纬丝宽)宽的部位的存在比率与实施例5相比稍多的实施例4,存在产生粗大起毛稍多的倾向。
比较例2、4中,若将织机转速升高到600rpm则仅得到产生很多的粗大起毛、品质差的玻璃布。另外,比较例1、2中,由于玻璃丝的丝束宽度整体小,不能充分得到飞行性,产生很多缺纬而织造性变差。由比较例1~4发现随着生产速度升高而布品质降低的倾向。
实施例1~11的制造方法中,尽管织机转速为600rpm,也得到品质优异的玻璃布。
参考例1、2中示出使用了以往的E玻璃丝的玻璃布的制造。虽然得到织造性和品质优异的玻璃布,但是电特性赶不上实施例1~11的玻璃布。
[实施例12~14、35、36、比较例9、16]
<织造试验2:厚度14μm玻璃布>
将具有下表所示的组成的玻璃丝(玻璃长丝的平均直径:4.0μm、长丝数:50根)用于经丝和纬丝,在喷气织机的织机转速600rpm(纬丝打纬速度600根/分钟)的条件下得到经丝的编织密度95根/25mm、纬丝的编织密度95根/25mm的玻璃布坯布。接着通过加热进行脱浆处理,通过高压水喷雾实施开纤工序,接着使用硅烷偶联剂进行表面处理,制作厚度约为14μm的玻璃布。
供于织造试验的玻璃丝的断裂强度、织造时的织造性评价结果、玻璃布品质如下表所示。
[表4]
实施例12~14、35、36的制造方法中,得到织造性和布品质优异的玻璃布。另一方面,比较例9、16的制造方法中得到的玻璃布产生很多的粗大起毛、品质变差。
[实施例15~18、比较例10]
<织造试验3:厚度21μm玻璃布>
将具有下表所示的组成的玻璃丝(玻璃长丝的平均直径:4.0μm、长丝数:100根)用于经丝和纬丝,在喷气织机的织机转速600rpm(纬丝打纬速度600根/分钟)的条件下得到经丝的编织密度74根/25mm、纬丝的编织密度74根/25mm的玻璃布坯布。接着通过加热进行脱浆处理,通过高压水喷雾实施开纤工序,接着使用硅烷偶联剂进行表面处理,制作厚度约为21μm的玻璃布。
供于织造试验的玻璃丝的断裂强度、织造时的织造性评价结果、玻璃布品质如下表所示。
[表5]
实施例15~18的制造方法中,得到织造性和布品质优异的玻璃布。另一方面,比较例10的制造方法中得到的玻璃布产生很多的粗大起毛、品质变差。
[实施例19~24、比较例11、12]
<织造试验4:厚度46μm玻璃布>
将具有下表所示的组成的玻璃丝(玻璃长丝的平均直径:5.1μm、长丝数:200根)用于经丝和纬丝,在喷气织机的织机转速600rpm(纬丝打纬速度600根/分钟)的条件下得到经丝的编织密度52.5根/25mm、纬丝的编织密度52.5根/25mm的玻璃布坯布。接着通过加热进行脱浆处理,通过高压水喷雾实施开纤工序,接着使用硅烷偶联剂进行表面处理,制作厚度约为46μm的玻璃布。
供于织造试验的玻璃丝的断裂强度、织造时的织造性评价结果、玻璃布品质如下表所示。
[表6]
实施例19~24的制造方法中,得到织造性和布品质优异的玻璃布。另一方面,比较例11、12的制造方法中得到的玻璃布产生很多的粗大起毛、品质变差。
[实施例25~28、比较例13]
<织造试验5:厚度73μm玻璃布>
将具有下表所示的组成的玻璃丝(玻璃长丝的平均直径:6.1μm、长丝数:200根)用于经丝和纬丝,在喷气织机的织机转速600rpm(纬丝打纬速度600根/分钟)的条件下得到经丝的编织密度59根/25mm、纬丝的编织密度61根/25mm的玻璃布坯布。接着通过加热进行脱浆处理,通过高压水喷雾实施开纤工序,接着使用硅烷偶联剂进行表面处理,制作厚度约为73μm的玻璃布。
供于织造试验的玻璃丝的断裂强度、织造时的织造性评价结果、玻璃布品质如下表所示。
[表7]
实施例25~28的制造方法中,得到织造性和布品质优异的玻璃布。另一方面,比较例13的制造方法中得到的玻璃布产生很多的粗大起毛、品质变差。
[实施例29~34、比较例14、15]
<织造试验6:厚度92μm玻璃布>
将具有下表所示的组成的玻璃丝(玻璃长丝的平均直径:6.1μm、长丝数:200根)用于经丝和纬丝,在喷气织机的织机转速600rpm(纬丝打纬速度600根/分钟)的条件下得到经丝的编织密度60根/25mm、纬丝的编织密度57根/25mm的玻璃布坯布。接着通过加热进行脱浆处理,通过高压水喷雾实施开纤工序,接着使用硅烷偶联剂进行表面处理,制作厚度约为92μm的玻璃布。
供于织造试验的玻璃丝的断裂强度、织造时的织造性评价结果、玻璃布品质如下表所示。
[表8]
实施例29~34的制造方法中,得到织造性和布品质优异的玻璃布。另一方面,比较例14、15的制造方法中得到的玻璃布产生很多的粗大起毛、品质变差。
Claims (22)
1.一种玻璃布的制造方法,其为将包含多根玻璃长丝的玻璃丝作为经丝和纬丝织造而成的厚度8~100μm的玻璃布的制造方法,
作为所述纬丝,使用
单位长度的质量为0.5~30.0tex,
密度为1.8g/cm3以上且小于2.5g/cm3,
长度方向50m测定时的该长度方向的99.96%以上为下述式(1)所示的丝束宽度A以下,并且长度方向50m测定时的平均丝束宽度为下述式(2)所示的下限值C以上的玻璃丝,
A(μm)=68×ln(x)+112…(1)
x:玻璃丝的tex
C(μm)=49.0×ln(x)+19.5…(2)
x:玻璃丝的tex。
2.根据权利要求1所述的玻璃布的制造方法,其中,
作为所述纬丝,使用
长度方向50m测定时的该长度方向的98.00%以上为下述式(3)所示的丝束宽度B以下的玻璃丝,
B(μm)=75×ln(x)+80…(3)
x:玻璃丝的tex。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃布的制造方法,其中,所述玻璃丝的捻间隔长度为1.8~4.0cm。
4.根据权利要求1或2所述的玻璃布的制造方法,其中,使用硅(Si)含量按二氧化硅(SiO2)换算计为40~60质量%、并且硼(B)含量按氧化硼(B2O3)换算计为15~40质量%的所述玻璃丝作为所述纬丝。
5.根据权利要求4所述的玻璃布的制造方法,其中,使用所述B含量按B2O3换算计为20~40质量%的所述玻璃丝作为所述纬丝。
6.根据权利要求1或2所述的玻璃布的制造方法,其中,使用弹性模量为50~70GPa的所述玻璃丝作为所述纬丝。
7.根据权利要求1或2所述的玻璃布的制造方法,其中,使用弹性模量为50~63GPa的所述玻璃丝作为所述纬丝。
8.根据权利要求1或2所述的玻璃布的制造方法,其中,将所述纬丝以每1分钟超过350根且为1000根以下的打纬速度进行织造。
9.一种玻璃丝,其为玻璃布的纬丝中使用的玻璃丝,
对于所述玻璃丝而言,
单位长度的质量为0.5~30.0tex,
密度为1.8g/cm3以上且小于2.5g/cm3,
长度方向50m测定时的该长度方向的99.96%以上为下述式(1)所示的丝束宽度A以下,并且长度方向50m测定时的平均丝束宽度为下述式(2)所示的下限值C以上,
A(μm)=68×ln(x)+112…(1)
x:玻璃丝的tex
C(μm)=49.0×ln(x)+19.5…(2)
x:玻璃丝的tex。
10.根据权利要求9所述的玻璃丝,其中,
对于所述玻璃丝而言,
长度方向50m测定时的该长度方向的98.00%以上为下述式(3)所示的丝束宽度B以下,
B(μm)=75×ln(x)+80…(3)
x:玻璃丝的tex。
11.根据权利要求9或10所述的玻璃丝,其中,所述玻璃丝的捻间隔长度为1.8~4.0cm。
12.根据权利要求9或10所述的玻璃丝,其中,硅(Si)含量按二氧化硅(SiO2)换算计为40~60质量%、并且硼(B)含量按氧化硼(B2O3)换算计为15~40质量%。
13.根据权利要求12所述的玻璃丝,其中,所述B含量按B2O3换算计为20~40质量%。
14.根据权利要求9或10所述的玻璃丝,其中,弹性模量为50~70GPa。
15.根据权利要求9或10所述的玻璃丝,其中,弹性模量为50~63GPa。
16.根据权利要求9或10所述的玻璃丝,其中,10GHz的频率下具有5.0以下的介电常数。
17.根据权利要求9或10所述的玻璃丝,其中,10GHz的频率下具有0.0050以下的介质损耗角正切。
18.根据权利要求9或10所述的玻璃丝,其用于作为高速通信用基础设施的用途的玻璃布的织造。
19.一种玻璃布,其包含权利要求9或10所述的玻璃丝。
20.根据权利要求19所述的玻璃布,其中,10GHz的频率下具有5.0以下的介电常数。
21.根据权利要求19或20所述的玻璃布,其为高速通信用基础设施的用途。
22.一种玻璃丝的筛选方法,其为适于将玻璃丝作为经丝和纬丝织造而成的玻璃布的制作的玻璃丝的筛选方法,
所述筛选方法具有如下的工序:
作为所述纬丝,筛选
单位长度的质量为0.5~30.0tex,
密度为1.8g/cm3以上且小于2.5g/cm3,
长度方向50m测定时的该长度方向的99.96%以上为下述式(1)所示的丝束宽度A以下,并且长度方向50m测定时的平均丝束宽度为下述式(2)所示的下限值C以上的玻璃丝,
A(μm)=68×ln(x)+112…(1)
x:玻璃丝的tex
C(μm)=49.0×ln(x)+19.5…(2)
x:玻璃丝的tex。
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