DE69908530T2 - Synthetisches Papier aus vollaromatischen Polyamidfasern - Google Patents

Synthetisches Papier aus vollaromatischen Polyamidfasern Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegend Erfindung betrifft einen synthetischen Papierbogen aus Fasern aus vollaromatischem Polyamid. Mehr im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung einen synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern, der ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und ausgezeichnete elektrische Isoliereigenschaften bei hoher Feuchtigkeit hat und daher für die Herstellung eines Prepregs und einer Verbundplatte für elektrische Schaltungen geeignet ist.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Es ist bekannt, dass bei Substratmaterialien, die für Laminate für elektrische Schaltungen geeignet sind, gute Wärmebeständigkeit, Dimensionsstabilität in der Wärme, Dimensionsstabilität bei Feuchtigkeit, elektrische Isolierfähigkeit, Widerstandsfähigkeit gegenüber Verformung (beispielsweise Verzerren, Rollneigung und Wellenbildung) sowie Leichtgewichtigkeit erforderlich sind. Synthetische Papierbogen aus Fasern aus vollaromatischen Polyamiden sind ausgezeichnet hinsichtlich der Wärmebeständigkeit, der elektrischen Isoliereigenschaften, der Dimensionsstabilität in der Wärme und sind im Vergleich zu anderen synthetischen Papierbogen leicht und werden daher derzeit auf dem Gebiet der Substratmaterialien für Laminate für elektrische Schaltungen verwendet.
  • Beispielsweise (1) offenbaren die japanischen ungeprüften Patentveröffentlichungen Nr. 2-236 907 und 2-106 840 synthetische Papierbogen aus Poly-m-phenylen-isophthalamid-Stapelfasern (Warenzeichen: CORNEX, hergestellt von TEIJIN LIMITED) und Poly-m-phenylen-isophthalamid-Pulpe-Fasern (Fibride); (2) offenbart die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung 1-92 233 einen synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern, hergestellt aus Poly-p-phenylen-terephthalamid-Stapelfasern (Warenzeichen: KEVLER, hergestellt von DU PONT) oder Copoly p-phenylene/3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfasern (Warenzeichen: TECH-NOLA, hergestellt von TEIJIN LTD.) und einem organischen Harz-Bindemittel; und (3) offenbart die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2-47 392 ein Verfahren zur Herstellung eines synthetischen Papierbogens aus Fasern aus vollaromatischem Polyamid.
  • Der genannte synthetische Papierbogen (1) aus vollaromatischen Polyamid-Fasern ist hinsichtlich der hohen Wärmebeständigkeit von Vorteil. Der synthetische Papierbogen (1) ist jedoch nicht nur insofern von Nachteil, als bei Wärmebehandlung des Bogens (1) bei einer hohen Temperatur von 250°C oder mehr der Bogen (1) unter Dimensionsveränderung schrumpft, sondern auch deshalb, weil der synthetische Papierbogen (1), da die aromatischen Polyamid-Fasern einen hohen Gleichgewichtsfeuchtigkeitsgehalt (Wassergehalt) und einen hohen Gehalt an Fremdionen haben, nach längerer Zeit bei hoher Feuchtigkeit schlechte elektrische Isolierfähigkeit zeigt und daher nicht für das isolierende Substratmaterial verwendet werden kann. Der synthetische Papierbogen (2) ist insofern vorteilhaft, als der Gleichgewichtsfeuchtigkeitsgehalt und der Gehalt an Fremdionen in dem Bogen (2) niedrig sind. Der synthetische Papierbogen (2) ist jedoch deshalb von Nachteil, weil der Bogen (2) nur das organische Harz als Bindemittelkomponente enthält und die Bindemittelkomponente bei der Herstellung des synthetische Papierbogens (2) zu den vorderen und hinteren Oberflächenbereichen des Bogens (2) migriert und lokal in dem Bogen (2) vorhanden ist und der Gehalt der Bindemittelkomponente im mittleren Abschnitt des Bogens (2) klein wird. Die Gleichförmigkeit des synthetischen Papierbogens (2) in Richtung seiner Dicke ist daher niedrig, und die Zuverlässigkeit des Bogens (2) ist vermindert.
  • Wie oben erwähnt, ist bei Verwendung des synthetischen Papierbogens (2) als Substratmaterial zur Herstellung eines Laminats für elektrische Schaltungen bei der Herstellung des Substratmaterials, insbesondere bei der Prepreg-Herstellung, bei der die synthetischen Papierbogen (2) mit einem gemischten Lack, der beispielsweise ein Epoxy-Harz enthält, imprägniert und getrocknet werden, und einem Laminatbildungsverfahren, in dem die Prepregs laminiert und geformt werden, die Variabilität der Verteilung der Menge des gemischten Lacks, mit dem die synthetischen Papierbogen (2) imprägniert sind oder der darauf haftet (insbesondere in Richtung der Dicke der Bogen (2)) erhöht; dass ein Teil des Bindemittel-Harzes geschmolzen ist, so dass die Adhäsion zwischen den Fasern vermindert wird und die synthetischen Papierbogen brechen; die Stapelfasern in den synthetischen Papierbogen zueinander leicht beweglich werden und somit die Gleichförmigkeit der Verteilung der Stapelfasern in dem synthetischen Papierbogen vermindert ist; und insbesondere eine Verformung der Verbundplatte der elektrischen Schaltung zustande kommt, nachdem ein Aufschmelzlötprozess beendet ist. Daher werden die synthetischen Papierbogen (2) für Verbundplatten für elektrische Schaltungen nicht vorgezogen.
  • Um die genannten Probleme zu lösen, offenbart die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 61-160 500 einen synthetischen Papierbogen aus para-Aramid-Fasern mit hoher Dichte, worin als Bindemittelkomponente vollaromatische Polyamid-Fibride vom meta-Typ anstelle des organischen Harzes verwendet werden und eine Mischung von vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern vom para-Typ (beispielsweise KEVLER (Warenzeichen), hergestellt von DU PONT) mit fein fibrillierten vollaromatischen Polyamid-Fasern vom para-Typ (beispielsweise KEVLER, hergestellt von DU PONT) in Kombination mit den Bindemittelkomponenten-Fibriden verwendet wird. Der synthetische Papierbogen zeigt ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, Dimensionsstabilität in der Wärme, Dimensionsstabilität bei Feuchtigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Verformung, beispielsweise Verzerren, Rollneigung und Wellenbildung. Der synthetische Papierbogen ist jedoch insofern ungünstig, als in der Struktur des synthetischen Papierbogens die fein fibrillierten vollaromatischen Polyamid-Fasern vom para-Typ die zwischen den vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern vom para-Typ gebildeten Räume füllen und sie mit den Fibriden miteinander verbunden werden und der synthetische Papierbogen daher, wenn der synthetische Papierbogen als Substratmaterial für die Verbundplatte für die elektrische Schaltung verwendet wird, verminderte Imprägnierungseigenschaften für den gemischten Lack zeigt, der beispielsweise ein Epoxy-Harz enthält, sodass der synthetische Papierbogen manchmal ungleichmäßig und/oder unzureichend mit dem gemischten Lack imprägniert ist und die resultierende Verbundplatte für elektrische Schaltungen oft unzureichende elektrische Isoliereigenschaften zeigt. Es besteht daher dringend Bedarf an einer Lösung der genannten Probleme des synthetischen Papierbogens.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines synthetischen Papierbogens aus vollaromatischen Polyamid-Fasern, der ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und ausgezeichnete elektrische Isoliereigenschaften zeigt und als Substratmaterial für eine Verbundplatte für elektrische Schaltungen geeignet ist.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines synthetischen Papierbogens aus vollaromatischen Polyamid-Fasern, der als Substratmaterial für eine Verbundplatte für elektrische Schaltungen geeignet ist, die hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Verformung (beispielsweise Verzerren, Rollneigung und Wellenbildung) während der Herstellung und gute elektrische Isolierfähigkeit selbst bei hoher Feuchtigkeit zeigt.
  • Die genannten Ziele erreicht man mit dem synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern gemäß dieser Erfindung, der 70 bis 96 Gew.-% einer vollaromatischen Polyamid-Stapelfaserkomponente und 4 bis 30 Gew.-% einer Bindemittelkomponente enthält, die mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus organischen Harz-Bindemitteln und wärmebeständigen organischen Polymer-Fibriden umfasst, wobei die vollaromatische Polyamid-Stapelfaserkomponente 30 Gew.-% oder mehr Stapelfasern aus vollaromatischem Polyamid vom para-Typ einschließt, die jeweils mindestens zwei ringförmige Ausladungen aufweisen, welche sich ausgehend von der Umfangsfläche der Stapelfaser erweitern, zueinander beabstandet sind und welche ein mittleres R/γ-Verhältnis des größten Durchmessers R der ringförmigen Ausladungen zum kleinsten Durchmesser γ der von ringförmigen Ausladungen freien Bereiche der Stapelfaser von 1,1 oder mehr aufweisen.
  • Vorzugsweise setzt in dem synthetischen Papierbogens aus vollaromatischen Polyamid-Fasern gemäß dieser Erfindung die thermische Zersetzung der vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern bei 310°C oder mehr ein, beträgt die Zugfestigkeit 16,67 dtex (15 g/Denier) und die Bruchdehnung 8% oder weniger.
  • In dem synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern gemäß dieser Erfindung enthält das vollaromatische Polyamid für die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern vorzugsweise mindestens 80 Mol-% wiederkehrende divalente aromatische Amideinheiten der allgemeinen Formel (1): -NN-Ar1-NHCO-Ar2-CO- (1)worin Ar1 bzw. Ar2 unabhängig voneinander eine divalente aromatische Gruppe sein können, die mindestens einen Substituenten aufweisen kann, der aus der Gruppe bestehend aus Halogenatomen, niederen Alkyl-Gruppen und einer Phenyl-Gruppe ausgewählt ist.
  • In der Formel (1) repräsentieren die aromatischen Gruppen Ar1 bzw. Ar2 unabhängig voneinander ein Mitglied ausgewählt aus den divalenten aromatischen Gruppen der folgenden Formeln:
    Figure 00050001
    wobei die Gruppen mindestens einen Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogenatomen, niederen Alkyl-Gruppen und einer Phenyl-Gruppe aufweisen können.
  • Vorzugsweise ist in dem synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern gemäß dieser Erfindung das vollaromatische Polyamid für die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern ein Copolymerisationsprodukt einer Säurekomponente, bestehend aus Terephthalsäure, mit einer Diaminverbindung, bestehend aus p-Phenylendiamin und 3,4'-Oxydiphenylendiamin in einem Molverhältnis von 1 : 3 bis 3 : 1.
  • In dem synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern gemäß dieser Erfindung umfasst das organische Harz-Bindemittel vorzugsweise mindestens ein wärmehärtendes Harz, ausgewählt aus Epoxy-Harzen, Phenolverbindung/Formaldehyd-Harzen, Polyurethan-Harzen und Melamin/Formaldehyd-Harzen.
  • In dem synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern gemäß dieser Erfindung umfasst das organische Harz-Bindemittel vorzugsweise ein wärmehärtendes organisches Harz, das funktionelle Epoxy-Gruppen aufweist und in Wasser dispergierbar ist.
  • In dem synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern gemäß dieser Erfindung haben die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern vorzugsweise mindestens zwei Peaks in einem Histogramm der Faserlängen-Häufigkeitsverteilung.
  • In dem Faserlängenverteilungs-Histogramm, wie oben erwähnt, ist die Differenz der Stapelfaserlänge zwischen den Fasern, die in zwei oder mehr Faserlängen-Häufigkeitsverteilungs-Säulen bei den Peaks verteilt sind, vorzugsweise mindestens 1 mm.
  • Das erfindungsgemäße Prepreg umfasst mindestens einen synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern gemäß dieser Erfindung und ein wärmehärtendes Harz, mit dem der synthetische Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern imprägniert ist.
  • Die erfindungsgemäße Verbundplatte umfasst mindestens eines der oben genannten Prepregs, unter Druck warmgeformt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine erläuternde Seitenansicht einer vollaromatischen Polyamid-Stapelfaser mit ringförmigen Ausladungen für den synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern gemäß dieser Erfindung;
  • 2 zeigt eine erläutemde Seitenansicht einer anderen vollaromatischen Polyamid-Stapelfaser mit ringförmigen Ausladungen für den synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern gemäß dieser Erfindung und
  • 3 zeigt eine erläuternde Seitenansicht einer anderen vollaromatischen Polyamid-Stapelfaser mit ringförmigen Ausladungen für den synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern gemäß dieser Erfindung.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben umfangreiche Studien durchgeführt, um die Ziele der gegenständlichen Erfindung zu erreichen. Es wurde festgestellt, dass das Ziel der gegenständlichen Erfindung erreicht werden kann, indem in einer Stapelfaserkomponente zur Herstellung eines synthetischen Papierbogens aus vollaromatischen Polyamid-Fasern vollaromatische Polyamid-Stapelfasern vom para-Typ verwendet werden, die jede mindestens zwei ringförmige Ausladungen aufweisen, welche sich ausgehend von der Umfangsfläche der Stapelfaser erweitern, zueinander beabstandet sind, und die ein mittleres Verhältnis des größten Durchmessers (R) der ringförmigen Ausladungen zum kleinsten Durchmesser (γ) der von ringförmigen Ausladungen freien Bereiche der Stapelfaser von 1,1 oder mehr aufweisen. Auf Basis dieser Erkenntnisse wurde die gegenständliche Erfindung vollendet.
  • Der synthetische Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern gemäß dieser Erfindung umfasst 70 bis 96 Gew.-%, vorzugsweise 70 bis 90 Gew.-% einer vollaromatischen Polyamid-Faser-Komponente und 4 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-% einer Bindemittel-Komponente, die mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus organischen Harz-Bindemitteln und wärmebeständigen organischen Polymer-Fibriden umfasst. Die vollaromatische Polyamid-Stapelfaser-Komponente schließt 30 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 35 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht der Stapelfaser-Komponente, vollaromatische Polyamid-Stapelfasern vom para-Typ ein, die jeweils mindestens zwei ringförmige Ausladungen aufweisen, welche sich ausgehend von der Umfangsfläche der Stapelfaser erweitern, zueinander beabstandet sind und eine äußere Größe haben, die mindestens 1,1 MaI, vorzugsweise 1,15 bis 1,5 Mol der mittlere Durchmesser der von ringförmigen Ausladungen freien Bereiche der Stapelfasern beträgt.
  • Der synthetische Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern gemäß dieser Erfindung kann in Form eines Papierbogens, ungewebten Textils oder eines anderen Flächengebildes aus Fasern vorliegen.
  • Das vollaromatische Polyamid für die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern, das gemäß der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, enthält vorzugsweise mindestens 80 Mol-%, bevorzugter 90 Mol-% oder mehr wiederkehrende divalente aromatische Amideinheiten der allgemeinen Formel (II): -NH-Ar1-NHCO-Ar2-CO- (1)worin Ar1 bzw. Ar2 unabhängig voneinander ein Mitglied ausgewählt aus divalenten aromatischen Gruppen darstellen, die mindestens einen Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogenatomen, niederen Alkyl-Gruppen, die vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen, und einer Phenyl-Gruppe haben können.
  • In der allgemeinen Formel (1) sind die divalenten aromatischen Gruppen für Ar1 bzw. Ar2 vorzugsweise ausgewählt aus den Gruppen mit den Formeln:
    Figure 00080001
    die mindestens einen Substituenten aufweisen können, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Halogenatomen, niederen Alkyl-Gruppen, die vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen, und einer Phenyl-Gruppe.
  • Die Verfahren zur Herstellung der genannten vollaromatischen Polyamid-Fasern und die Fasereigenschaften sind im Detail geoffenbart in UK 1 501 948, US 3 733 964, 3 767 756 und 3 869 425 , in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung 49-100 322, 47-10 863, 58-144 152 und 4-65 513.
  • Das vollaromatische Polyamid für die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern ist vorzugsweise ausgewählt aus vollaromatischen Polyamiden vom para-Typ, beispielsweise Poly-para-phenylen-terephthalamid und Copoly-para-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid. Im Allgemeinen zeigen vollaromatische Polyamid-Fasern vom meta-Typ nicht zufrieden stellende Wärmebeständigkeit und sind für die Herstellung von synthetischen Papierbogen mit den oben genannten wünschenswerten Eigenschaften nicht geeignet.
  • Unter den vollaromatischen Polyamid-Fasern vom para-Typ zeigen die Copoly-paraphenylene/3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Fasern ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und andere Eigenschaften und sind daher für die vorliegende Erfindung geeignet. Das Copolyamid ist ein Copolymerisationsprodukt einer aromatischen Dicarbonsäure-Komponente, bestehend aus Terephthalsäure, mit einem aromatischen Diamin, bestehend aus p-Phenylendiamin und 3,4'-Oxydiphenylendiamin. Das p-Phenylendiamin und das 3,4'-Oxydiphenylendiamin werden vorzugsweise in einem Molverhältnis von 1 : 3 bis 3 : 1, bevorzugter 1 : 2 bis 2 : 1, noch bevorzugter 1 : 1,2 bis 1,2 : 1 und weiter vorzugsweise 1 : 1 verwendet.
  • In den vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern für den synthetischen Papierbogen gemäß dieser Erfindung sind vollaromatische Polyamid-Stapelfasern vom para-Typ, die jeweils mindestens zwei ringförmige Ausladungen aufweisen, welche sich ausge hend von der Umfangsfläche der Stapelfaser erweitern, zueinander beabstandet sind und die ein mittleres R/γ-Verhältnis von mindestens 1,1, vorzugsweise 1,15 bis 1,5 aufweisen, in einem Gehalt von 30 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 35 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht der vollaromatischen Polyamid-Stapelfaser-Komponente, enthalten.
  • In dem synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern gemäß dieser Erfindung ist es sehr wichtig, dass die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern gleichmäßig und fest miteinander verbunden sind. Die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern vom para-Typ (para-Aramid), die mindestens zwei ringförmige Ausladungen pro Stapelfaser aufweisen, welche sich ausgehend von der Umfangsfläche der Stapelfaser erweitern, zueinander beabstandet sind und ein durchschnittliches Verhältnis R/γ von mindestens 1,1 haben, tragen zur Verbesserung der Bindung der Stapelfasern zueinander bei.
  • Die Stapelfasern, die zwei oder mehr ringförmige Ausladungen pro Stapelfaser aufweisen, bewirken nämlich, dass der resultierende synthetische Faserbogen signifikant besser dagegen beständig ist, dass die Stapelfasern aus dem synthetischen Papierbogen herausgezogen werden, und folglich zeigt der resultierende synthetische Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern einen signifikant verbesserten Verstärkungseffekt im Vergleich zu herkömmlichen Stapelfasern, die von ringförmigen Ausladungen frei sind.
  • Unter Bezugnahme auf 1 hat eine vollaromatische Polyamid-Stapelfaser 1 vom para-Typ drei ringförmige Ausladungen, DL1, DL2 und DL3, und von ringförmigen Ausladungen freie Bereiche, beispielsweise die DS1, DS2, DS3 und DS4, der Stapelfaser 1.
  • In der Stapelfaser der 1 hat die ringförmige Ausladung DL1 den größten Durchmesser R, und der von ringförmige Ausladungen freie Bereich DS4 hat den kleinsten Durchmesser γ. Das Verhältnis R/γ der Stapelfaser 1 ist also ein Verhältnis des größten Durchmessers der ringförmigen Ausladung DL1 zum kleinsten Durchmesser des von ringförmigen Ausladungen freien Bereiches DS4 der Stapelfaser 1.
  • Der größte Durchmesser der ringförmigen Ausladungen wird mit Hilfe eines optischen Mikroskops gemessen.
  • Auch der kleinste Durchmesser der von ringförmigen Ausladungen freien Bereiche der Stapelfaser wird unter Verwendung eines optischen Mikroskops gemessen.
  • Wenn die Stapelfaser eine oder mehrere kleine ringförmige Ausladungen aufweist, die ein mittleres Verhältnis R/γ von weniger als 1,1 aufweisen, zählen diese kleinen ringförmigen Ausladungen nicht als ringförmige Ausladungen, wie sie in dieser Erfindung definiert sind.
  • Die vollaromatische Polyamid-Stapelfaser vom para-Typ muss zwei oder mehr ringförmige Ausladungen aufweisen, die sich entlang der Längsachse jeder Stapelfaser befinden und voneinander beabstandet sind.
  • Es gibt keine speziellen Einschränkungen hinsichtlich der Stelle, an der sich die ringförmigen Ausladungen befinden. Wenn sich die ringförmigen Ausladungen an den beiden Enden der Stapelfaser befinden, wie in 2 gezeigt, oder nahe den beiden Enden, wie in 3 gezeigt, zeigt die resultierende Stapelfaser ausgezeichneten Widerstand gegen das Herausziehen aus dem synthetischen Papierbogen und zeigt einen erhöhten Verstärkungseffekt.
  • Wie in 3 gezeigt, ist, wenn die ringförmigen Ausladungen nahe, aber nicht in den Enden der Stapelfaser angeordnet sind, ein Abstand L1 zwischen einem Ende E der Stapelfaser und der Mittellinie C einer ringförmigen Ausladung DL vorzugsweise 20% oder weniger der Gesamtlänge L der Stapelfaser 1.
  • In der vollaromatische Polyamid-Stapelfaser-Komponente für den synthetischen Papierbogen gemäß dieser Erfindung muss der Gehalt der vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern vom para-Typ, die ringförmige Ausladungen aufweisen, 30 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 35 Gew.-% oder mehr betragen. Wenn der Gehalt der ringförmige Ausladungen aufweisenden Stapelfasern weniger als 30 Gew.-% beträgt, zeigt der resultierende synthetische Papierbogen unzureichende mechanische Festigkeit und einen nicht zufrieden stellenden Verstärkungseffekt für ein Prepreg oder eine Laminatplatte.
  • Die Stapelfasern mit den ringförmigen Ausladungen gemäß dieser Erfindung können durch intermittierende Änderung der Bedingungen des Schmelzspinn- und Verstreckprozesses hergestellt werden, beispielsweise der Extrudierrate der Harzschmelze durch eine Spinndüse und der Spannung der verstreckten Filamente im Schmelz spinn-Verfahren und dem Verstreckungsverhältnis im Verstreckverfahren, oder durch Schneiden der verstreckten Filamente, während auf die Filamente eine Spannung aufgebracht wird, so dass sich die ringförmigen Ausladungen in den beiden Endabschnitten der geschnittenen Faser aufgrund eines Snap-back-Phänomens der Kunstfaser bilden.
  • Die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern für die Stapelfaserkomponente haben vorzugsweise eine Einzelfaserdicke von 0,33 bis 5,56 dtex (0,3 bis 5,0 Denier). Wenn die Faserdicke weniger als 0,33 dtex (0,3 Denier) beträgt, kann die industrielle Herstellung der dünnen vollaromatischen Polyamid-Fasern schwierig sein. Es kann nämlich während der Faserherstellung oft zum Brechen der Faser oder zur Bildung von Flaum auf den Fasern kommen, und daher sind nicht nur Stapelfasern mit guter Qualität schwer stabil herzustellen, sondern es können auch die Produktionskosten der Stapelfasern in nicht wünschenswerter Weise ansteigen. Wenn die Dicke mehr als 5,56 dtex (5,0 Denier) beträgt, kann es sein, dass die resultierenden Stapelfasern keine zufrieden stellenden mechanischen Eigenschaften zeigen, insbesondere Zugfestigkeit, und sie können daher in der Praxis ungeeignet sein. Die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern können partiell und mechanisch fibrilliert sein. Wenn jedoch der Gehalt der fibrillierten Abschnitte zu hoch ist, kann der resultierende synthetische Papierbogen unzureichende Kapazität für die Imprägnierung des gemischten Lacks darin aufweisen, und daher kann es schwierig sein, die Ziele der gegenständlichen Erfindung zu erreichen. Der Fibrillierungsgrad der aromatischen Polyamid-Stapelfasern sollte daher sorgfältig kontrolliert werden.
  • Die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern für die Faserkomponente haben vorzugsweise eine Faserlänge von 2 bis 12 mm, bevorzugter 3 bis 10 mm. Wenn die Faserlänge weniger als 2 mm beträgt, kann es sein, dass der resultierende synthetische Papierbogen (Faseraggregat) aus vollaromatischen Polyamid-Fasern keine zufrieden stellenden mechanischen Eigenschaften zeigt. Wenn die Faserlänge mehr als 12 mm beträgt, können die resultierenden Stapelfasern verschlechterte Öffnungseigenschaften und eine verminderte Dispergierbarkeit zeigen, und somit kann der resultierende synthetische Papierbogen (Faseraggregat) verschlechterte Gleichförmigkeit und für die Praxis unzureichende mechanische Eigenschaften aufweisen.
  • In dem erfindungsgemäßen synthetischen Papierbogen kann die vollaromatische Polyamid-Stapelfaser-Komponente zusätzlich zu den aromatischen Polyamid-Stapelfasern andere Stapelfasern, beispielsweise Glas-Stapelfasern, Polyetherether-keton- Stapelfasern, Polyetherimid-Stapelfasern, Polyphenylensulfid-Stapelfasern und keramische Stapelfasern, in einem Gehalt aufweisen, der die gewünschten Eigenschaften des angestrebten synthetischen Papierbogens nicht beeinflusst. In diesem Fall beträgt der Gehalt der vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern, bezogen auf das Gesamtgewicht der Stapelfaserkomponente des synthetischen Papierbogens gemäß dieser Erfindung, vorzugsweise 80 Gew.-% oder mehr, bevorzugter 90 Gew.-% oder mehr.
  • In dem synthetischen Papierbogen gemäß dieser Erfindung ist die Bindemittel-Komponente in einem Gehalt von 4 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-% enthalten und umfasst mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus organischen Harz-Bindmitteln und wärmebeständigen organischen Polymer-Fibriden.
  • Die organischen Harz-Bindemittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, schließen vorzugsweise wärmehärtende Harze, beispielsweise Epoxy-Harze, Phenol-Formaldehyd-Polykondensationsharze, Polyurethan-Harze und Melamin-Formaldehyd-Polykondensationsharze ein. Unter den wärmehärtenden Harzen haben die Epoxy-Harze, die in den Molekülen Epoxy-Gruppen aufweisen und in Wasser dispergierbar sind, mit dem gemischten Lack, der in den synthetischen Papierbogen bei der Herstellung eines Prepregs imprägniert wird, in hohem Maße kompatibel, und daher werden sie bevorzugt als Bindemittel für den synthetischen Papierbogen gemäß dieser Erfindung verwendet.
  • Die organischen Polymertibride, die als Bindemittel für den synthetischen Papierbogen gemäß dieser Erfindung verwendbar sind, sind vorzugsweise feine und kurze Fasern in unfixierter Form von beispielsweise einem dünnen Blatt, einer Flocke, einer kleinen Schuppe oder einer regellos fibrillierten, feinen Faser, und schließen die Fibride ein, die durch Mischen einer organischen Polymerlösung mit einem Fällungsmedium für die Polymerlösung hergestellt werden, während die organische Polymerlösungsmischung unter Scherkraft gerührt wird, gemäß dem in der japanischen geprüften Patentveröffentlichung 35-11 851 oder 37-5 732 beschriebenen Verfahren, und die Fibride, die hergestellt werden durch Aufbringen einer mechanischen Scherkraft, beispielsweise einer Schlagkraft, auf ein geformtes Material, das aus einer Polymerlösung gebildet ist, die optische Anisotropie zeigt und molekulare Orientierung hat, um das geformte Material regellos zu fibrillieren. Die letztgenannten Fibride werden in der gegenständlichen Erfindung bevorzugt verwendet.
  • Die organischen Polymere für die Bindemittel-Fibride können ausgewählt werden aus wärmebeständigen Fasern oder filmbildenden Polymeren, die eine Temperatur der beginnenden thermischen Zersetzung von 300°C oder mehr haben. Beispielsweise können die wärmebeständigen Fasern oder filmbildenden Polymere, die für die Bindemittel-Fibride verwendbar sind, ausgewählt sein aus aromatischen Copolyamiden, schmelz-flüssigen kristallinen vollaromatischen Polyestern, eine heterocyclische Struktur enthaltenden aromatischen Polymeren. Unter den oben genannten Polymeren werden vorzugsweise ein Copoly-para-phenylen/3,4'-oxyphenylen-terephthalamid, das unter dem Warenzeichen TECHNOLA, hergestellt von TEIJIN LIMITED, verfügbar ist und einen niedrigen Gehalt an Fremdionen aufweist, und ein schmelzflüssiger kristalliner vollaromatischer Copolyester, der aus einer p-Hydroxybenzoesäure und 2,6-Hydroxynaphtoesäure umfassenden Säurekomponente und einer Diol-Komponente hergestellt wird und verfügbar ist unter dem Warenzeichen VECTO-RAN, hergestellt von K. K. KURARAY, verwendet. Wenn für die Fibride hohe Wärmebeständigkeit erforderlich ist, wird vorteilhafterweise ein Poly-para-phenylen-benzoxyzol (Warenzeichen: PBO, hergestellt von TOYO BOSEKI K. K.) verwendet.
  • In dem synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern gemäß dieser Erfindung ist der Gehalt der Bindemittelkomponente, die mindestens ein Mitglied ausgewählt aus dem organischen Harz-Bindemittel und den wärmebeständigen organischen Polymer-Fibriden umfasst, im Bereich von 4 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 6 bis 15 Gew.-%, bezogen auf den synthetischen Papierbogen. Wenn der Gehalt der Bindemittelkomponente weniger als 4 Gew.-% beträgt, sind die Bindeeigenschaften und Hafteigenschaften der Stapelfasern zueinander durch das Bindemittel während der Herstellung des synthetischen Papiers unzureichend, und der resultierende synthetische Papierbogen zeigt unzureichende Zugfestigkeit und reißt leicht während des Kalandrierens und/oder der Prepreg-Herstellung, bei der der synthetische Papierbogen mit einem gemischten Lack imprägniert wird. Wenn der Gehalt der Bindemittelkomponente mehr als 30 Gew.-% beträgt, zeigt der resultierende synthetische Papierbogen schlechte Kapazität für die Imprägnierung mit dem gemischten Lack, und folglich wird der gemischte Lack ungleichmäßig oder unzureichend in den synthetischen Papierbogen imprägniert. Daher kann der gemischte Lack seine Funktion nicht ausreichend entfalten, und das resultierende Prepreg ist als Substratmaterial für die Laminatplatte für elektrische Schaltungen unzureichend.
  • Der synthetische Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern gemäß dieser Erfindung kann nach jedem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von synthetischem Papier erzeugt werden. Beispielsweise wird das gewünschte Gewicht der vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern genommen und gleichförmig in einer Konsistenz von 0,15 bis 0,40 Gew.-% in Wasser suspendiert, um eine wässrige Faseraufschlämmung zu bilden; gegebenenfalls wird die wässrige Faseraufschlämmung mit einem Dispergiermittel und/oder einem Viskositätsverbesserer vermischt, die resultierende wässrige Faseraufschlämmung wird einem Nassverfahren zur Herstellung von synthetischem Papier unter Verwendung einer Papiermaschine, beispielsweise einer Siebpapiermaschine oder einer Zylinderpapiermaschine, unterworfen; auf den resultierenden nassen synthetischen Papierbogen wird ein gewünschtes Feststoffgewicht an organischem Harz-Bindemittel unter Verwendung eines Sprühsystems aufgebracht; der nasse synthetische Papierbogen mit dem aufgebrachten Bindemittel wird getrocknet; und der getrocknete synthetische Papierbogen wird durch eine Heißpress-Behandlung fertiggestellt, um einen synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern herzustellen.
  • Alternativ werden die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeits-Fluidstroms geöffnet und regellos auf einem Band akkumuliert, um eine Stapelfaserbahn zu bilden; ein organisches Harz-Bindemittel wird in gewünschtem Feststoffgewicht auf die Stapelfaserbahn aufgebracht; die Stapelfaserbahn mit aufgebrachtem Bindemittel wird heißgepresst und getrocknet, um einen synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern herzustellen.
  • Alternativ wird eine Mischung von vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern mit wärmebeständigen organischen Polymer-Fibriden in einem gewünschten Mischungsgewichtsverhältnis gleichmäßig bei einer Konsistenz der Stapelfasern von 0,15 bis 0,35 Gew.-% in Wasser suspendiert, um eine wässrige Faser/Fibrid-Aufschlämmung zu bilden; gegebenenfalls wird der Aufschlämmung ein Dispergiermittel und/oder ein Viskositätsverbesserer zugesetzt; die resultierende wässrige Faser/Fibrid-Aufschlämmung wurde einem Nassverfahren zur Papierherstellung unter Verwendung einer Papiermaschine, wie einer Siebpapiermaschine oder einer Zylinderpapiermaschine, untenniorfen; gegebenenfalls wird auf den resultierenden nassen synthetischen Papierbogen ein organisches Harz-Bindemittel unter Verwendung eines Sprühsystems aufgebracht; der nasse synthetische Papierbogen wird getrocknet und in einem Ausmaß heißgepresst, dass der resultierende Bogen eine gewünschte Rohdichte erreicht, die Polymer-Fibride teilweise erweicht und/oder benetzt werden und die Stapelfasern durch die erweichten und/oder geschmolzenen Polymer-Fibride teilweise aneinander gebunden werden. Wenn das genannte Heißpressen unter Verwendung einer Kalandermaschine durchgeführt wird, ist die Kalandermaschine vorzugsweise mit einer Walze, die eine harte Oberfläche und einen Durchmesser von etwa 15 bis 80 cm hat, und einer elastische Walze, die eine deformierbare Oberfläche und einen Durchmesser von etwa 30 bis 100 cm hat, ausgestattet, und das Heißpressen erfolgt zwischen der Walze mit der harten Oberfläche und der elastischen Walze. Bevorzugter erfolgt das Heißpressen zwischen einem Paar von Walzen mit harter Oberfläche, die jeweils einen Durchmesser von etwa 20 bis 80 cm haben. Bei dem Kalandriervorgang werden die organischen Polymer-Fibride in dem synthetischen Papierbogen erweicht oder partiell geschmolzen, vorzugsweise bei einer Temperatur von 220°C bis 400°C, bevorzugter 250 bis 350°C, noch bevorzugter 280°C bis 330°C, um zu ermöglichen, dass die Fibride als Bindemittel für die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern fungieren, und werden vorzugsweise unter einem linearen Druck von 150 bis 250 kg/cm, bevorzugter 180 bis 250 kg/cm, gepresst. Die Kalandrierbehandlung kann in einem einstufigen Prozess durchgeführt werden. Um einen synthetischen Papierbogen mit hoher Gleichförmigkeit in Richtung der Dicke des Bogens zu erreichen, wird das Kalandrieren vorzugsweise in einem zwei- oder mehrstufigen Verfahren durchgeführt, das einen vorbereitenden Heißpressschritt beinhaltet.
  • In dem synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern gemäß dieser Erfindung haben die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern vorzugsweise mindestens zwei Peaks in einem Histogramm der Faserlängen-Häufigkeitsverteilung.
  • Die Stapelfasern beinhalten nämlich mindestens zwei Gruppen von Stapelfasern, die sich hinsichtlich der Faserlänge voneinander unterscheiden. Mit anderen Worten, die Stapelfasern bestehen aus einer Mischung von Stapelfasern, die sich hinsichtlich der Faserlänge voneinander unterscheiden. In diesem Fall sind die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern im Vergleich zu herkömmlichen Stapelfasern, die gleichmäßige Faserlänge haben, gleichmäßiger in dem resultierenden synthetischen Papierbogen dispergiert.
  • Daher zeigt der resultierende synthetische Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Verformung, beispielsweise Verzerren, Rollneigung und Wellenbildung, während der Herstellung einer Laminatplatte für elektrische Schaltungen aus dem synthetischen Papierbogen und gute elektrische Isolierfähigkeit selbst bei hoher Feuchtigkeit und zeigt daher einen verbesserten Verstärkungseffekt für die Verbundplatte für elektrische Schaltungen.
  • Die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern haben vorzugsweise eine Temperatur der beginnenden thermischen Zersetzung von 310°C oder mehr, eine Zugfestigkeit von 16,67 g/dtex (15 g/Denier) oder mehr und eine Bruchdehnung von 8% oder weniger. Die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasem haben vorzugsweise eine Faserlänge, die im Bereich von 1 bis 10 mm verteilt ist, und das Histogramm der Faserlängen-Häufigkeitsverteilung zeigt mindestens zwei Peaks. Wenn die Stapelfasern eine Gruppe von Stapelfasern mit einer Faserfänge von weniger als 1 mm in zu hohem Gehalt enthalten, kann der resultierende synthetische Papierbogen (Faseraggregat) unzureichende mechanische Eigenschaften zeigen. Wenn der Gehalt einer Gruppe von Stapelfasern mit einer Faserfänge von mehr als 10 mm zu hoch ist, können die resultierenden Stapelfasern nicht zufrieden stellende Öffnungseigenschaft und Dispergiereigenschaft zeigen, und daher kann es sein, dass der resultierende synthetische Papierbogen (Faseraggregat) keine zufrieden stellende Gleichförmigkeit und keine zufrieden stellenden mechanischen Eigenschaften zeigt.
  • In dem Histogramm der Faserlängen-Häufigkeitsverteilung der vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern beträgt die Difterenz der Stapelfaserfänge zwischen zwei oder mehr Fasern, die in zwei oder mehr Faserlängen-Häufigkeitsverteilungs-Säulen bei den Peaks verteilt sind, vorzugsweise mindestens 1 mm, bevorzugter 2 bis 5 mm. Die Stapelfasern haben vorzugsweise eine Faserdicke von 0,33 bis 5,56 dtex (0,3 bis 5,0 Denier).
  • Die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern mit zwei oder mehr Peaks im Faserlängen-Häufigkeitsverteilungs-Histogramm können nach jedwedem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Stapelfasern produziert werden, beispielsweise durch intermittierendes Ändern der Schmelz-Verstreckungs-Bedingungen, beispielsweise der Schmelzspinngeschwindigkeit, der Polymerschmelzen-Extrudierrate und der Schmelzspinn-Spannung, und/oder der Verstreckungsbedingungen, beispielsweise des Verstreckungsverhältnisses, und/oder durch Schneiden der ungeschnittenen Filamente unter Spannung, sodass ein Snap-back-Phänomen an den geschnittenen Fasern auftritt.
  • Der synthetische Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wird als Substratbogen für ein Prepreg verwendet. Das Prepreg wird durch Imprägnieren von min destens einem synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern mit einem wärmehärtenden Harz hergestellt.
  • Eine Laminatplatte, die für elektrische Schaltungen verwendbar ist, kann aus mindestens einem Prepreg durch Warmformen unter Druck hergestellt werden.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.
  • <I> In jedem der Beispiele 1 bis 11 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 wurden vollaromatische Polyamid-Stapelfasern und ein synthetischer Papierbogen, ein Prepreg und eine Substratplatte für eine gedruckte Schaltung nach den folgenden Verfahren hergestellt.
  • (1) Herstellung von vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern
  • Vollaromatische Polyamid-Endlosfilamente mit einer gewünschten Einzelfilamentdicke von 0,33 dtex bis 5,56 dtex (0,3 bis 5,0 Denier) wurden parallel zueinander angeordnet, während sie mit Wasser benetzt wurden, und zu einem Filamentkabel mit einer Gesamt-Dicke von 111.111 dtex (100.000 Denier) gebündelt. Das Filamentkabel wurde einem Schneidprozess unter Venrvendung eines Guillotineschneiders unterworfen, um Stapelfasern mit einer gewünschten Faserlänge von 2 bis 12 mm herzustellen, die mit ringförmigen Ausladungen versehen sind, die in den geschnittenen Endabschnitten der Stapelfasern gebildet wurden. Das Verhältnis des äußeren Durchmessers R der ringförmigen Ausladungen zum Durchmesser γ der von ringförmigen Ausladungen freien Bereiche der Stapelfaser ist 1,1 oder mehr.
  • Separat wurden vollaromatische Polyamid-Filamente mit einer gewünschten Einzelfilamentdicke von 0,33 bis 5,56 dtex (0,3 bis 5,0 Denier) parallel zueinander angeordnet, während sie mit Wasser benetzt wurden, und zu einem Filamentkabel mit einer Gesamtdicke von 111.111 dtex (100.000 Denier) gebündelt. Das Filamentkabel wurde mit einem Rotary Cutter bei einer hohen Umfangsgeschwindigkeit von 5 m/min oder mehr unter Spannung zu Stapelfasern mit einer gewünschten Faserlänge von 2 bis 12 mm geschnitten. In den resultierenden Stapelfasern war das Verhältnis des äußeren Durchmessers des geschnittenen Endabschnittes zum Mittelabschnitt der Stapelfasern weniger als 1,1.
  • (2) Herstellung eines synthetischen Papierbogens
  • Die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern werden zusammen mit einer Bindemittelkomponente in Wasser suspendiert, und die resultierende Faseraufschlämmung wurde einem Papiererzeugungsprozess unterworten. Der resultierende nasse synthetische Papierbogen wurde bei einer Temperatur von 110°C getrocknet und einer Kalandrierbehandlung unter Verwendung eines Paares von Metallwalzen bei einer Temperatur von 200°C bis 350°C unter einem linearen Druck von 200 kg/m und einer Kalandergeschwindigkeit von 4 m/min unterworfen, um einen synthetischen Papierbogen zu erzeugen.
  • (3) Herstellung eines Prepregs (imprägniert mit einem Harz-gemischten Lack)
  • Ein gemischter Lack wurde zubereitet durch Lösen einer Epoxy-Harz-Zusammensetzung, umfassend 20 Gew.-% hochreines bromiertes Bisphenol A-Typ Epoxy-Harz, 56 Gew.-% bromiertes Diphenylolpropan-Novolak-Typ Epoxy-Harz, 24 Gew.-% Eisphenol A-Typ Novolak-Harz und 0,04 Gew.-% Härtungspromotor, bestehend aus 2-Methyl-4-methylimidazol, in einem gemischten Lösungsmittel aus Methylethylketon mit Methylcellosolve (p-Oxyethylmethylether) in einem Mischungsverhältnis von 35 : 65. In dem Lack war der Epoxy-Narz-Gehalt 35 Gew.-%.
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde in den gemischten Lack getaucht und 5 bis 10 min bei einer Temperatur von 110°C bis 120°C getrocknet. Das resultierende Prepreg war in der B-Stufe und hatte einen Gehalt an Epoxy-Harz von 55 Vol.-%.
  • (4) Herstellung einer Substratplatte (Laminat) für gedruckte Schaltungen
  • Drei Stück des mit Lack imprägnierten und getrockneten Prepregs wurden übereinander gelegt, und auf die vordere und hintere Oberfläche der übereinander gelegten Bogen wurde jeweils eine Kupferfolie mit einer Dicke von 35 μm gelegt, und die resultierende mit Kupferfolie belegte Platte wurde 60 min unter einem Druck von 20 bis 50 kg/cm2 bei einer Temperatur von 170 bis 260°C heißgepresst, um das Epoxy-Harz zu härten, mit dem die synthetischen Papierbogen imprägniert waren, und dann wurde die Platte weiter in einem Heißlufttrockner etwa 20 min bei einer Temperatur von 230°C wärmebehandelt.
  • (5) Bildung von Durchkontaktierungen in der Substratplatte für die elektrische Schaltungslaminatplatte
  • Die vordere Kupferfolienschicht des Substrats wurde durch Ätzen entfernt, und dann wurde eine Durchkontaktierung mit einem Durchmesser von 200 μm in der Substratplatte durch Verwendung eines Kohlendioxid-Laserstrahls gebildet.
  • <II> Die Substratplatte für die gedruckte Schaltung wurde nach den folgenden Methoden Tests hinsichtlich der Rohdichte, der Zugfestigkeit, der interlaminaren Schälfestigkeit und der Dimensionsänderung unter Wärmeeinwirkung des synthetischen Papierbogens und des Grades der Wölbung (Aufrollen) der Substratplatte für gedruckte Schaltungen etc. unterworfen.
  • (1) Bestimmung des Verhältnisses R/γ = X von vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern
  • In einem optischen Mikroskop wurden 100 vollaromatische Polyamid-Stapelfasern beobachtet, und der größte Durchmesser Rn (n = 1 bis 100) der ringförmigen Ausladungen der Stapelfasern und der kleinste Durchmesser γn (n = 1 bis 100) der von ringförmigen Ausladungen freien Bereiche der Stapelfasern wurde gemessen, und das Verhältnis Xn = Rn/γn (n = 1 bis 100) wurde berechnet. Ein Mittelwert von Xn wurde gemäß der folgenden Gleichung berechnet. X(Mittel) = (X1 + X2 + ... X100)/100
  • (2) Rohdichte des synthetischen Papierbogens
  • Die Rohdichte des synthetischen Papierbogens wurde gemäß JIS (Japanese Industrial Standard) C 2111, Section 6.1, bestimmt.
  • (3) Zugfestigkeit von synthetischen Papierbogen
  • Die Zugfestigkeit des synthetischen Papierbogens wurde unter Verwendung einer Zugprüfmaschine mit konstanter Dehnrate gemäß JIS C 2111, Section 7, bestimmt.
  • (4) Interlaminare Schälfestigkeit des synthetischen Papierbogens
  • Eine Probe eines synthetischen Papierbogens mit einer Länge von 200 mm und einer Breite von 15 mm wurde entlang einer Mittellinie einer Kantenseitenfläche des longitudinalen Endes der Probe parallel zur vorderen und hinteren Fläche der Probe von der Kantenseitenfläche ins Innere bei einer Tiefe von 15 mm geschnitten. Die geschnittenen oberen und unteren Abschnitte der Probe wurden ergriffen und voneinander unter einem Schälwinkel von 180° unter Verwendung einer Zugprüfmaschine bei konstanter Dehnrate abgezogen, um die interlaminare Schälfestigkeit der Probe zu messen.
  • (5) Dimensionsveränderung des synthetischen Papierbogens unter Wärmeeinwirkung
  • Eine Probe eines synthetischen Papierbogens mit einer Länge von 250 mm und einer Breite von 50 mm wurde 5 min auf eine Temperatur von 280°C erhitzt, und die Längen der Probe wurde vor und nach dem Erhitzen gemessen. Die Dimensionsänderung des synthetischen Papierbogens unter Wärmeeinwirkung (thermal dimensional change, TDC) wurde gemäß der folgenden Gleichung berechnet.
  • Figure 00200001
  • worin L1 die Länge der Probe nach dem Erhitzen und L0 die Länge der Probe vor dem Erhitzen darstellt.
  • (6) Test bezüglich des Werfens (Aufrollen) an einer Substratplatte für gedruckte Schaltungen
  • Die Substratplatte für die gedruckte Schaltung, wie sie in <I>-(4) genannt ist, wurde in Stücke von 150 mm × 150 mm geschnitten. Die geschnittenen Laminatplattenproben wurden einem Ätzvorgang unterworfen, bei der auf jeder Oberfläche der Laminatplatte die Kupferfolie teilweise entfernt wurde, so dass ein quadratischer innerer Abschnitt der Kupferfolie mit den Abmessungen 110 mm × 110 mm entfernt wurde, um einen Randabschnitt der Kupferfolie in quadratischem Rahmen mit einer Breite von 20 mm zurückzulassen, um eine Probe für die Verformung (Werfen) herzustellen.
  • Die Probe wurde 10 min bei einer Temperatur von 260°C wärmebehandelt, und die wärmebehandelte Probe wurde auf eine horizontale Plattenfläche gebracht, sodass ein Mittelpunkt der Probe mit der horizontalen Fläche in Kontakt kam. Wenn die auf die horizontalen Fläche gebrachte Probe in verformter (verzerrter oder geworfener (aufgerollter) bzw. gewellter) Form vorlag, wurde die größte Höhe von vier Ecken der Probe von der horizontalen Fläche gemessen. Der Grad der Wölbung der Substratplatte für die elektrische Schaltung wurde durch die größte Höhe dargestellt.
  • (7) Länge der Stapelfaser
  • Aus einer wässrigen Stapelfaser-Aufschlämmung zur Herstellung eines synthetischen Papierbogens wurden 200 Stapelfasern genommen, ihre Dicke wurde gemessen, und ein Faserlängen-Häufigkeitsverteilungs-Histogramm wurde in jeder Säulenbreite von 0,5 mm dargestellt.
  • (8) Präzision von Durchkontaktierungen der Verbundplatte der elektrischen Schaltung
  • Ein Laminat für elektrische Schaltungen mit einer Durchkontaktierung (Via) wurde senkrecht zur vorderen und hinteren Oberfläche der Platte durch die Durchkontaktierung geschnitten. Der Querschnittsdurchmesser der Durchkontaktierung wurde alle 5 μm entlang der Längsrichtung der Durchkontaktierung gemessen, und die Präzision des Durchmessers der Durchkontaktierung wurde gemäß der folgenden Gleichung berechnet Durchkontaktierungs-Präzision in % = {(Vmax – Vmin)(Vave)} × 100worin Vmax den größten Durchmesser der Durchkontaktierung, Vmin den kleinsten Durchmesser der Durchkontaktierung und Vave den Mittelwert der gemessenen Durchmesser der Durchkontaktierung darstellt.
  • Die Durchkontaktierungs-Präzision wurde in drei Klassen evaluiert, wie nachstehend gezeigt.
    Ausgezeichnet: Durchkontaktierungs-Präzision < 0,5%
    Gut: 5% ≤ Durchkontaktierungs-Präzision < 10%
    Schlecht: 10% ≥ Durchkontaktierungs-Präzision
  • Beispiel 1
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern, der 92 Gew.% vollaromatische Polyamid-Stapelfaser-Komponente und 8 Gew.-% Epoxy-Harz-Bindemittelkomponente enthielt, wurde hergestellt, indem eine wässrige Faser-Aufschlämrnung, die eine Fasermischung von 77 Gew.-% (83,7 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Stapelfaserkomponente) Copoly-para-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfasern mit einer Einzelfaserdicke von 1,66 dtex (1,5 Denier) und einer Faserlänge von 3 mm, erhältlich unter dem Warenzeichen TECH-NOLA von TEIJIN LTD., und 15 Gew.-% (16,3 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Stapelfaserkomponente) Poly-meta-phenylen-isophthalamid-Stapelfasern mit einer Einzelfaserdicke von 3,33 dtex (3,0 Denier) und einer Faserlänge von 6 mm enthielt, einem Papiererzeugungsprozess unterworfen wurde; eine wasserverdünnte Flüssigkeit eines wasserdispergierbaren Epoxy-Harzes 1 vom Eisphenol A-Epichlorhydrin-Typ (Warenzeichen: DICKFINE EN-0270, hergestellt von DAINIPPON INK KAGAKUKOGYO K. K.) auf den resultierenden nassen synthetischen Papierbogen aufgesprüht wurde und der mit Epoxy-Harz besprühte synthetische Papierbogen in einem Heißlufttrockner bei einer Temperatur von 160°C etwa 20 min getrocknet wurde.
  • Bei der Herstellung der Copoly-para-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfasern (Warenzeichen: TECHNOLA, hergestellt von TEIJIN LTD.) wurde das Schneiden unter Verwendung eines Guillotineschneiders durchgeführt, und die resultierenden Stapelfasern hatten jeweils zwei ringförmige Ausladungen an den beiden Enden ausgebildet und hatten ein Verhältnis R/γ von 1,15. Bei der Herstellung der Poly-meta-phenylen-isophthalamid-Stapelfasern wurde das Schneiden unter Verwendung eines Rotan Cutter bei einer Geschwindigkeit von 8 m/min durchgeführt. Die resultierenden Stapelfasern hatten ein R/γ-Verhältnis von 1,02.
  • Die Zusammensetzung des resultierenden synthetischen Papierbogens ist in der Tabelle 1 gezeigt. Die Testergebnisse für den synthetischen Papierbogen sind in der Tabelle 2 gezeigt.
  • Beispiel 2
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Copolypara-phenylenl3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfasern in einer Menge von 55 Gew.-% und die Poly-meta-phenylen-isophthalamid-Stapelfasern in einer Menge von 37 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des synthetischen Papierbogens, verwendet wurden.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in den Tabellen 1 bzw. 2 gezeigt.
  • Beispiel 3
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass die 77 Gew.% Copoly-para-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfasern durch 77 Gew.-% Poly-para-phenylen-terephthalamid-Stapelfasern mit einer Einzelfaserdicke von 1,66 dtex (1,5 Denier) und einer Faserlänge von 3 mm, erhältlich unter dem Warenzeichen KEVLER 49 von DU PONT, ersetzt wurden.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in den Tabellen 1 bzw. 2 gezeigt.
  • Beispiel 4
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass die 77 Gew.% Copoly-para-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfasern durch 77 Gew.-% Poly-para-phenylen-terephthalamid-Stapelfasern mit einer Einzelfaserdicke von 1,58 dtex (1,42 Denier) und eine Faserlänge von 3 mm, erhältlich unter dem Warenzeichen KEVLER 49 von DU PONT, ersetzt wurden.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in den Tabellen 1 bzw. 2 gezeigt.
  • Beispiel 5
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Copolypara-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfasern in einer Menge von 80 Gew.-%, die Poly-meta-phenylen-isophthalamid-Stapelfasern in einer Menge von 15 Gew.-% und das Epoxy-Harz-Bindemittel in einer Menge von 5 Gew.-% verwendet wurde.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in den Tabellen 1 bzw. 2 gezeigt.
  • Beispiel 6
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Copolypara-phenylenl3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfasern in einer Menge von 72 Gew.-% verwendet wurden, die Poly-meta-phenylen-isophthalamid-Stapelfasern in einer Menge von 13 Gew.-% und das Epoxy-Harz-Bindemittel in einer Menge von 15 Gew.-% verwendet wurde.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in den Tabellen 1 bzw. 2 gezeigt.
  • Beispiel 7
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Copolypara-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfasern in einer Menge von 64 Gew.-% verwendet wurden, die Poly-meta-phenylen-isophthalamid-Stapelfasern in einer Menge von 11 Gew.-% und das Epoxy-Harz-Bindemittel in einer Menge von 25 Gew.-% verwendet wurde.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in den Tabellen 1 bzw. 2 gezeigt.
  • Beispiel 8
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Faserlänge der Copoly-para-phenylenl3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfasern auf 5 mm und die Faserlänge der Poly-meta-phenylen-isophthalamid-Stapelfasern auf 10 mm geändert wurde.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in den Tabellen 1 bzw. 2 gezeigt.
  • Beispiel 9
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass nach dem Schneiden unter Verwendung des Guillotineschneiders die resultierenden Copolypara-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfasern ein Verhältnis R/γ von 1,25 hatten.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in den Tabellen 1 bzw. 2 gezeigt.
  • Beispiel 10
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass die durch den Guillotineschneider geschnittenen Copoly-para-phenylenl3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfasern eine Einzelfaserdicke von 0,83 dtex (0,75 Denier) und ein Verhältnis R/γ von 1,12 hatten.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in den Tabellen 1 bzw. 2 gezeigt.
  • Beispiel 11
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass das Epoxy- Harz-Bindemittel durch 8 Gew.-% Fibride aus Copoly-para-phenylen/3,5'-oxydiphenylen-terephthalamid, hergestellt von TEIJIN LIMITED, mit einem Gleichgewichtswassergehalt von 4,1% ersetzt wurde. Die Stapelfaserkomponente und die Fibrid-Bindemittelkomponente wurden mit Hilfe eines Dispergiermittels (Warenzeichen: YM-80, hergestellt von MATSUMOTO YUSHI K. K.) gleichmäßig in einer Menge von 0,02 Gew.-% in Wasser suspendiert, um eine wässrige Faser/Fibrid-Aufschlämmung mit einem Gesamtgehalt Faser/Fibrid von 0,15 Gew.-% herzustellen.
  • Die Faser/Fibrid-Aufschlämmung wurde einem Papiererzeugungsverfahren unter Verwendung einer „band square" Papiermaschine vom TAPPI-Tyn unterworfen; der resultierende nasse synthetische Papierbogen wurde unter Druck leicht entwässert und in einem Heißlufttrockner 15 min bei einer Temperatur von 150°C getrocknet. Der resultierende synthetischen Papierbogen aus vollaromatische Polyamid-Fasern wurde unter Verwendung einer Hochtemperatur-Hochdruck-Kalandermaschine mit einem Paar oberflächengehärteter Metallwalzen mit einem Durchmesser von etwa 400 mm bei einer Temperatur von 320°C unter einem linearen Druck von 200 kg/cm heißgepresst, um die Copoly-para-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Fibride teilweise zu schmelzen oder zu erweichen und die Stapelfasern durch die teilweise geschmolzenen und/oder erweichten Fibride fest zu binden.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultiereriden synthetischen Papierbogens sind in den Tabellen 1 bzw. 2 gezeigt.
  • Figure 00270001
  • TABELLE 2
    Figure 00280001
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Stapelfaserkomponente in einer Menge von 97 Gew.-% und die Harz-Bindemittelkomponente in einer Menge von 3 Gew.-% verwendet wurde. In der Stapelfaser-Komponente wurden die Copoly-para-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalat-Stapelfasern in einer Menge von 77 Gew.-% (79,4 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Stapelfaserkomponente) und die Poly-meta-phenylen-isophthalat-Stapelfasern in einer Menge von 20 Gew.-% (20,6 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Stapelfaserkomponente) verwendet.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in Tabelle 3 bzw. 4 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Stapelfaserkomponente in einer Menge von 65 Gew.-% und die Harz-Bindemittelkomponente in einer Menge von 35 Gew.-% verwendet wurde. In der Stapelfaserkomponente wurden die Copoly-para-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalat-Stapelfasern in einer Menge von 55 Gew.-% (84,6 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Stapelfaserkomponente) und die Poly-meta-phenylen-isophthalat-Stapelfasern in einer Menge von 10 Gew.-% (15,4 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Stapelfaserkomponente) verwendet.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in Tabelle 3 bzw. 4 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Stapelfaserkomponente in einer Menge von 92 Gew.-% die Copoly-pari-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfaser in einer Menge von 25 Gew.-% (27,2 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Stapelfaserkomponente) und die Poly-meta phenylen-isophthalamid-Stapelfasern in einer Menge von 67 Gew.-% (72,8 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht der Stapelfaserkomponente) umfasste.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in Tabelle 3 bzw. 4 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass das Schneiden der Copoly-para-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfasern unter Verwendung eines Rotary Cutter bei einer Geschwindigkeit von 8 m/min erfolgte und die resultierenden Stapelfasern ein Verhältnis R/γ von 1,03 hatten.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in Tabelle 3 bzw. 4 gezeigt.
  • Figure 00310001
  • TABELLE 4
    Figure 00320001
  • Beispiele 12–16
  • In jedem der Beispiele 12 bis 16 wurden Copoly-para-phenylen/3,4'-oxydiphenylenterephthalamid-Filamente (Warenzeichen: TECHNOLA, hergestellt von TEIJIN LTD.) mit einer Einzelfaserdicke von 1,67 dtex (1,5 Denier) zu einem Filamentkabel mit einer Gesamtdicke von 111.111 dtex (100.000 Denier) gebündelt, und das Filamentkabel wurde unter Verwendung eines Guillotineschneiders zu Stapelfasern mit einer Faserlänge von 1 bis 10 mm geschnitten. Die Stapelfasern hatten ein Verhältnis R/γ von 1,18.
  • Separat wurden Poly-meta-phenylen-isophthalat-Filamente (Warenzeichen: COR-NEX, hergestellt von TEIJIN LTD.) mit einer Einzelfaserdicke von 3,33 dtex (3,0 Denier) zu einem Filamentkabel gebündelt, das eine Gesamtdicke von 111.111 dtex (100.000 Denier) hatte. Das Filamentkabel wurde unter Verwendung eines Rotary Cutter in Stapelfasern mit einer Faserlänge von 1 bis 10 mm geschnitten. Die Stapelfasern hatten ein Verhältnis R/γ von 1,03.
  • Die Copoly-para-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfasern und die Poly-meta-phenylen-isophthalamid-Stapelfasern werden in den in der Tabelle 5 gezeigten Mengen miteinander vermischt, und die Stapelfasermischung wurde geöffnet und in Wasser unter Verwendung eines Pulpers suspendiert, und ein Dispergiermittel (Warenzeichen: YM-80, hergestellt von Matsumoto YUSHI K.K.) wurde in einem Gehalt von 0,02 Gew.-% zu der wässrigen Faseraufschlämmung zugegeben. Die Aufschlämmung hatte einen Gesamtfasergehalt von 0,15 Gew.-%
  • Die wässrige Faseraufschlämmung wurde einem Papiererzeugungsvorgang unter Verwendung einer Handpapiermaschine vom TAPPI-„square"-Typ unterworfen, der resultierende nasse synthetische Papierbogen wurde unter Druck entwässert. Dann wurde eine Bindemittelflüssigkeit, die ein wasserdispergierbares Epoxy-Harz-Bindemittel (Warenzeichen: DICKFINE EM-0270, hergestellt von DAINIPPON INK KAGA-KUKOGYO K. K.) in einem Feststoffgehalt von 10 Gew.-% enthielt, auf den nassen synthetischen Papierbogen gesprüht, um das Epoxy-Harz-Bindemittel in einem Feststoffgehalt von 5 Gew.-%, bezogen auf das Trockenfeststoffgewicht des synthetischen Papierbogens, vorzusehen, und es wurde in einem Heißlufttrockner etwa 20 min bei einer Temperatur von 160°C getrocknet. Es wurde ein synthetischer Papierbogen mit einer Flächenmasse von 60 g/m2 erhalten.
  • Der synthetische Papierbogen hatte eine Faserlängen-Häufigkeitsverteilung, die in Tabelle 6 gezeigt ist.
  • Die Testergebnisse des synthetischen Papierbogens sind in Tabelle 7 gezeigt.
  • Beispiel 17
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 14 hergestellt, außer dass die Copolypara-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalat-Stapelfasern durch Poly-para-phenylen-terephthalamid-Stapelfasern (Warenzeichen: KEVLER 29, hergestellt von DU PONT) mit einer Einzelfaserdicke von 1,67 dtex (1,5 Denier), Faserlängen von 2 und 4 mm und einem Verhältnis R/γ von 1,22 ersetzt wurden.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in Tabelle 5 und Tabellen 6 bzw. 7 gezeigt.
  • Beispiel 18
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 14 hergestellt, außer dass die Copolypara-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalat-Stapelfasern durch Poly-para-phenylen-terephthalamid-Stapelfasern (Warenzeichen: KEVLER 49, hergestellt von DU PONT) mit einer Einzelfaserdicke von 1,56 dtex (1,4 Denier), Faserlängen von 2 und 4 mm und einem Verhältnis R/γ von 1,21 ersetzt wurden.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in Tabelle 5 und Tabellen 6 bzw. 7 gezeigt.
  • Beispiel 19
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 12 hergestellt, außer dass die Copolypara-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfasern durch Poly-para-phenylen-benzbisoxazol-Stapelfasern (Warenzeichen: ZAILON, hergestellt von TOYO BOSEKI K. K.) mit einer Einzelfaserdicke von 1,67 dtex (1,5 Denier), einer Faserlänge von 3 mm und einem Verhältnis R/γ von 1,21 ersetzt wurden.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in Tabelle 5 und Tabellen 6 bzw. 7 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiel 5
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 12 hergestellt, außer dass die Faserlängen der Copoly-para-phenylen/3,5'-oxydiphenylterephthalamid-Stapelfasern und der Poly-meta-phenylen-isophthalamid-Stapelfasern, wie in Tabelle 5 gezeigt, geändert wurden.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in Tabelle 5 bzw. Tabellen 6 und 7 gezeigt.
  • Vergleichsbeispiel 6
  • Ein synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern wurde nach der gleichen Vorgehensweise wie in Beispiel 12 hergestellt, außer dass die Faserlängen der Copoly-para-phenylen/3,5'-oxydiphenylen-terephthalamid-Stapelfasern und der Poly-meta-phenylen-isophthalamid-Stapelfasern und das Epoxy-Harz-Bindemittel, wie in Tabelle 5 gezeigt, geändert wurden.
  • Die Zusammensetzung und die Testergebnisse des resultierenden synthetischen Papierbogens sind in Tabelle 5 und Tabellen 6 bzw. 7 gezeigt.
  • Figure 00360001
  • Figure 00370001
  • TABELLE 7
    Figure 00380001
  • Der synthetische Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, Dimensionsstabilität bei Wärme, elektrische Isolierfähigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Verformung, beispielsweise Verzerren, Werfen (Rollneigung) und Wellenbildung, und ist daher für Prepregs und Substratplatten oder Bogen für Laminatplatten für elektrische Schaltungen geeignet.

Claims (14)

  1. Synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamidfasern, der 70 bis 96 Gew.-% einer vollaromatischen Polyamid-Stapelfaserkomponente und 4 bis 30 Gew.-% einer Bindemittelkomponente umfasst, die mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus organischen Harz-Bindemitteln und wärmebeständigen organischen Polymer-Fibrids umfasst, wobei die vollaromatische Polyamid-Stapelfaserkomponente 30 Gew.-% oder mehr vollaromatische Polyamid-Stapelfasern vom para-Typ umfasst, die jeweils mindestens zwei ringförmige Ausladungen aufweisen, welche sich ausgehend von der Umfangsfläche der Stapelfaser erweitern, zueinander beabstandet sind und welche ein mittleres R/γ-Verhältnis des größten Durchmessers R der ringförmigen Ausladungen zum kleinsten Durchmesser γ der von ringförmigen Ausladungen freien Bereiche der Stapelfasern von 1,1 oder mehr aufweist.
  2. Synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamidfasern nach Anspruch 1, wobei die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern eine Temperatur der beginnenden thermischen Zersetzung von 310°C oder mehr, eine Zugfestigkeit von 16,67 g/dtex (15 g/Denier) oder mehr und eine Bruchdehnung von 8% oder weniger aufweisen.
  3. Synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamidfasern nach Anspruch 1, wobei die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern eine Faserlänge von 2 bis 12 mm aufweisen.
  4. Synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamidfasern nach Anspruch 1, wobei die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern eine mittlere Einzelfaserdicke von 0,33 bis 5,56 dtex (0,3 bis 5,0 Denier) aufweisen.
  5. Synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern nach Anspruch 1, wobei das vollaromatische Polyamid für die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern mindestens 80 Mol-% wiederkehrende zweiweitige aromatische Amideinheiten der allgemeinen Formel (1) enthält: -NN-Ar1-NHCO-Ar2-CO-wobei Ar1 bzw. Ar1 unabhängig voneinander eine zweiwertige aromatische Gruppe sein können, die mindestens einen Substituenten aufweisen kann, der aus der Gruppe bestehend aus Halogenatomen, niederen Allyl-Gruppen und einer Phenyl-Gruppe ausgewählt ist.
  6. Synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern nach Anspruch b, wobei Ar1 bzw. Ar2 in der Formel (1) unabhängig voneinander stellvertretend für ein Mitglied ausgewählt aus den zweiwertigen aromatischen Gruppen der folgenden Formel stehen:
    Figure 00400001
    wobei die Gruppen mindestens einen Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogenatomen, niederen Alkyl-Gruppen und einer Phenyl-Gruppe aufweisen können.
  7. Synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern nach Anspruch 1, wobei das vollaromatische Polyamid für die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern ausgewählt ist aus Poly-para-phenylen-terephthalamid und Copoly-para-phenylen/3,4'-oxydiphenylen-terephthalamid.
  8. Synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern nach Anspruch 1, wobei das vollaromatische Polyamid für die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern ein Copolymerisations-Produkt einer Säurekomponente, die aus Terephthalsäure besteht, mit einer Diaminverbindung ist, die aus p-Phenylendiamin und 3,4'-Oxydiphenylendiamin in einem molaren Verhältnis von 1:3 bis 3:1 besteht.
  9. Synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern nach Anspruch 1, wobei das organische Harz-Bindemittel mindesten ein wärmehärtendes Harz ausgewählt aus Epoxy-Harzen, Phenol-Verbindung/Formalehyd-Harzen, Polyurethan-Harzen und Melamin/Formaldehyd-Harzen umfasst.
  10. Synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern nach Anspruch 1, wobei das organische Harz-Bindemittel ein wärmehärtendes organisches Harz umfasst, das funktionelle Epoxy-Gruppen aufweist und das in Wasser dispergierbar ist.
  11. Synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamidfasern nach Anspruch 1, wobei die vollaromatischen Polyamid-Stapelfasern mindestens zwei Peaks in einem Faserlängen-Häufigkeitsverteilungs-Histogramm aufweisen.
  12. Synthetischer Papierbogen aus vollaromatischen Polyamidfasern nach Anspruch 11, wobei in dem Faserlängenverteilungs-Histogramm die Differenz der Stapelfaserlänge zwischen zwei oder mehreren Fasern, die in zwei oder mehreren Faserlängen-Häufigkeitsverteilungs-Säulen bei den Peaks verteilt sind, mindestens 1 mm beträgt.
  13. Prepreg, umfassend mindestens einen synthetischen Papierbogen aus vollaromatischen Polyamid-Fasern nach Anspruch 1 und ein wärmehärtendes Harz, mit welchem der synthetische Bogen aus vollaromatischen Polyamidfasern imprägniert ist.
  14. Verbundplatte, die mindestens ein Prepreg nach Anspruch 13 umfasst und die unter Druck wärmegeformt ist.
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