JP2001248091A - 高耐熱・高難燃性有機繊維紙および該繊維紙を用いた複合材料 - Google Patents
高耐熱・高難燃性有機繊維紙および該繊維紙を用いた複合材料Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｎａイオン量を可及的に低減し、特にプリン
ト配線基板用等として使用する際に、Ｎａイオンの浸出
による絶縁性低下を防止した有機繊維紙を提供するこ
と。 【解決手段】 Ｎａイオン含有量が６０００ｐｐｍ以下
であり、且つアスペクト比が５０〜５０００であり、好
ましくはフィブリル化したポリベンザゾール繊維を含有
する高耐熱・高難燃性有機繊維紙を開示すると共に、該
繊維紙を強化成分として含む複合材料を開示する。
ト配線基板用等として使用する際に、Ｎａイオンの浸出
による絶縁性低下を防止した有機繊維紙を提供するこ
と。 【解決手段】 Ｎａイオン含有量が６０００ｐｐｍ以下
であり、且つアスペクト比が５０〜５０００であり、好
ましくはフィブリル化したポリベンザゾール繊維を含有
する高耐熱・高難燃性有機繊維紙を開示すると共に、該
繊維紙を強化成分として含む複合材料を開示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高耐熱性・高難燃
性の有機繊維紙と、該有機繊維紙を含む複合材料に関
し、これらは、例えばシート状プリント配線基板用等と
して有用である。
性の有機繊維紙と、該有機繊維紙を含む複合材料に関
し、これらは、例えばシート状プリント配線基板用等と
して有用である。
【０００２】
【従来の技術】高強度で耐熱性、耐衝撃性、耐薬品性な
どに優れた代表的な有機繊維としては、ポリパラフェニ
レンテレフタルアミド（パラアラミド）繊維が知られて
いる。
どに優れた代表的な有機繊維としては、ポリパラフェニ
レンテレフタルアミド（パラアラミド）繊維が知られて
いる。
【０００３】一方最近、新しい高強度、高耐熱性、高弾
性率の有機繊維として、ポリパラフェニレンベンゾビス
チアゾール（ＰＢＴ）やポリパラフェニレンベンゾビス
オキサゾール（ＰＢＯ）等のポリベンザゾール（ＰＢ
Ｚ）繊維が開発され、この繊維は、用途によっては前記
アラミド繊維よりも優れた性能を有することが報告され
ている。そのため、製紙用や繊維強化複合材料用などと
して用いられる有機繊維としての用途も当然考えられて
きた。
性率の有機繊維として、ポリパラフェニレンベンゾビス
チアゾール（ＰＢＴ）やポリパラフェニレンベンゾビス
オキサゾール（ＰＢＯ）等のポリベンザゾール（ＰＢ
Ｚ）繊維が開発され、この繊維は、用途によっては前記
アラミド繊維よりも優れた性能を有することが報告され
ている。そのため、製紙用や繊維強化複合材料用などと
して用いられる有機繊維としての用途も当然考えられて
きた。
【０００４】本出願人は、かねてより上記ＰＢＺ繊維の
優れた特徴を活かした用途開発を期して研究を進めてい
るが、今回、その優れた耐熱性と難燃性を活用してシー
ト状プリント配線基板用への適用に主眼を置いて研究を
行なった。
優れた特徴を活かした用途開発を期して研究を進めてい
るが、今回、その優れた耐熱性と難燃性を活用してシー
ト状プリント配線基板用への適用に主眼を置いて研究を
行なった。
【０００５】即ちプリント配線基板用として用いられる
シート状物は、プリント配線回路形成の為のろう付け等
で相当の熱を受け、また用途によっては使用時にかなり
の高温に曝されたり、電気抵抗によって生じる熱に曝さ
れることも多く、シート基材として優れた強度に加え
て、高レベルの耐熱性や難燃性が要求されるため、上記
ＰＢＺ繊維の特徴を有効に活用できるからである。
シート状物は、プリント配線回路形成の為のろう付け等
で相当の熱を受け、また用途によっては使用時にかなり
の高温に曝されたり、電気抵抗によって生じる熱に曝さ
れることも多く、シート基材として優れた強度に加え
て、高レベルの耐熱性や難燃性が要求されるため、上記
ＰＢＺ繊維の特徴を有効に活用できるからである。
【０００６】こうした用途に適用可能な高耐熱性繊維と
しては、前記アラミド繊維も有用と考えられる。しかし
ながらアラミド繊維は、平衡水分率が４〜７質量％程度
とかなり高く、これをプリント配線基板用の繊維成分と
して使用すると、高温の熱を受けた時に該繊維に含まれ
る水分の急激な蒸発により膨張して配線回路を乱すとい
う致命的な欠陥を引き起こす。
しては、前記アラミド繊維も有用と考えられる。しかし
ながらアラミド繊維は、平衡水分率が４〜７質量％程度
とかなり高く、これをプリント配線基板用の繊維成分と
して使用すると、高温の熱を受けた時に該繊維に含まれ
る水分の急激な蒸発により膨張して配線回路を乱すとい
う致命的な欠陥を引き起こす。
【０００７】これに対しＰＢＺ繊維は、２０℃×６５％
ＲＨでの平衡水分率が２．５質量％以下と極めて低く、
しかも強度や耐熱性、難燃性においても非常に優れたも
のであり、プリント配線基板用としてはパラアラミド繊
維よりも格段に優れた性能を発揮すると思われる。
ＲＨでの平衡水分率が２．５質量％以下と極めて低く、
しかも強度や耐熱性、難燃性においても非常に優れたも
のであり、プリント配線基板用としてはパラアラミド繊
維よりも格段に優れた性能を発揮すると思われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らはこうした
ＰＢＺ繊維の特性を活かし、特にシート状のプリント配
線基板用素材としてＰＢＺ繊維紙を有効に活用すべく研
究を進めてきた。ところが、かかる用途にＰＢＺ繊維紙
を適用しようとした場合、製造工程でＰＢＺ繊維中に不
可避的に混入してくるＮａイオンが顕著な悪影響を及ぼ
すことが確認された。
ＰＢＺ繊維の特性を活かし、特にシート状のプリント配
線基板用素材としてＰＢＺ繊維紙を有効に活用すべく研
究を進めてきた。ところが、かかる用途にＰＢＺ繊維紙
を適用しようとした場合、製造工程でＰＢＺ繊維中に不
可避的に混入してくるＮａイオンが顕著な悪影響を及ぼ
すことが確認された。
【０００９】即ち、ＰＢＺ繊維の範疇に含まれる例えば
ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）
繊維は、ポリりん酸を反応溶媒として使用し、下記式に
例示する如くジアミノレゾルシノール塩酸塩とテレフタ
ル酸を反応させてＰＢＯを製造した後、得られるポリマ
ードープを乾湿式紡糸法によって紡糸する。その後水洗
し、重合反応の溶媒として用いたポリりん酸を中和剤
（ＮａＯＨ）で処理した後、更に水洗・乾燥してから巻
き取る方法が採用される。
ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）
繊維は、ポリりん酸を反応溶媒として使用し、下記式に
例示する如くジアミノレゾルシノール塩酸塩とテレフタ
ル酸を反応させてＰＢＯを製造した後、得られるポリマ
ードープを乾湿式紡糸法によって紡糸する。その後水洗
し、重合反応の溶媒として用いたポリりん酸を中和剤
（ＮａＯＨ）で処理した後、更に水洗・乾燥してから巻
き取る方法が採用される。
【００１０】
【化１】
【００１１】ＰＢＺ繊維の範疇に含まれる他の繊維であ
るポリパラフェニレンベンゾビスチアゾール（ＰＢＴ）
繊維を製造する場合も同様であり、反応溶媒として用い
たポリりん酸を中和するため中和剤としてＮａＯＨが使
用される。
るポリパラフェニレンベンゾビスチアゾール（ＰＢＴ）
繊維を製造する場合も同様であり、反応溶媒として用い
たポリりん酸を中和するため中和剤としてＮａＯＨが使
用される。
【００１２】そのため通常のＰＢＺ繊維には、上記中和
剤として用いたＮａＯＨに由来するＮａイオンが相当量
付着しているが、このＰＢＺ繊維を紙状に加工してプリ
ント配線基板用として使用すると、該Ｎａイオンがマイ
グレーションを起こし、プリント配線基板上に浸出して
絶縁性が悪くなる。その結果、ＰＢＺ繊維が本来有して
いる優れた絶縁特性が阻害され、プリント配線基板用素
材としての適性が保てなくなる。
剤として用いたＮａＯＨに由来するＮａイオンが相当量
付着しているが、このＰＢＺ繊維を紙状に加工してプリ
ント配線基板用として使用すると、該Ｎａイオンがマイ
グレーションを起こし、プリント配線基板上に浸出して
絶縁性が悪くなる。その結果、ＰＢＺ繊維が本来有して
いる優れた絶縁特性が阻害され、プリント配線基板用素
材としての適性が保てなくなる。
【００１３】本発明はこうした問題点に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、ＰＢＺ繊維に含有もしくは
付着しているＮａイオン量を可及的に低減し、特にプリ
ント配線基板用等として使用する際に、Ｎａイオンの浸
出による絶縁性低下を無くしたＰＢＺ繊維紙を提供する
と共に、該繊維紙を強化材として利用した複合材料を提
供することにある。
ものであって、その目的は、ＰＢＺ繊維に含有もしくは
付着しているＮａイオン量を可及的に低減し、特にプリ
ント配線基板用等として使用する際に、Ｎａイオンの浸
出による絶縁性低下を無くしたＰＢＺ繊維紙を提供する
と共に、該繊維紙を強化材として利用した複合材料を提
供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明にかかる高耐熱・高難燃性有機繊維紙と
は、Ｎａイオン含有量が６０００ｐｐｍ以下であり、且
つアスペクト比が５０〜５０００であるＰＢＺ繊維を含
有するところに要旨を有している。
のできた本発明にかかる高耐熱・高難燃性有機繊維紙と
は、Ｎａイオン含有量が６０００ｐｐｍ以下であり、且
つアスペクト比が５０〜５０００であるＰＢＺ繊維を含
有するところに要旨を有している。
【００１５】本発明の上記有機繊維紙を構成するＰＢＺ
繊維は、有機繊維紙としての強度特性をより有効に活か
す意味から、表面をフィブリル化し繊維同士の絡み合い
を高めたものが特に好ましく、また該ＰＢＺ短繊維の中
でも平衡水分率が２．５％以下であり、あるいは熱分解
温度（空気雰囲気中）が６００℃以上であるものは、特
にプリント配線基板用の構成素材として格別優れた性能
を発揮するので好ましい。
繊維は、有機繊維紙としての強度特性をより有効に活か
す意味から、表面をフィブリル化し繊維同士の絡み合い
を高めたものが特に好ましく、また該ＰＢＺ短繊維の中
でも平衡水分率が２．５％以下であり、あるいは熱分解
温度（空気雰囲気中）が６００℃以上であるものは、特
にプリント配線基板用の構成素材として格別優れた性能
を発揮するので好ましい。
【００１６】そして、本発明の上記高耐熱・高難燃性有
機繊維紙は、その優れた強度特性や耐熱性、難燃性等を
活かして様々の複合材料を得るための繊維素材として使
用できるが、中でもＮａイオン含有率が低く高絶縁性で
あるという特性を活かせば、プリント配線基板用の強化
繊維紙として極めて有効に活用できる。
機繊維紙は、その優れた強度特性や耐熱性、難燃性等を
活かして様々の複合材料を得るための繊維素材として使
用できるが、中でもＮａイオン含有率が低く高絶縁性で
あるという特性を活かせば、プリント配線基板用の強化
繊維紙として極めて有効に活用できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明にかかる有機繊維紙の構成
素材となるＰＢＺ繊維とは、ポリパラフェニレンベンゾ
ビスオキサゾール（ＰＢＯ）やポリパラフェニレンベン
ゾビスチアゾール（ＰＢＴ）、或いはこれらのランダム
もしくはブロック共重合体からなる繊維をいい、これら
の中でも代表的なＰＢＯ繊維は、強度が５〜６ＧＰａ、
弾性率が２５０〜３００ＧＰａで、卓越した強度特性を
有している上に、平衡水分率が２．５％以下（２０℃、
６５％ＲＨ）と非常に低く、また熱分解開始温度は６５
０以上（空気中）、熱分解速度は０．０６％／ｈｒ前後
（空気中、３７０℃）、熱膨張係数は−６ｐｐｍ／℃前
後と優れた耐熱性と寸法安定性を有し、更に誘電損失は
０．００１で優れた電気的特性（絶縁特性）を有してお
り、強度、弾性率、耐熱・難燃性において従来の繊維に
比べて際立った性能を有している。
素材となるＰＢＺ繊維とは、ポリパラフェニレンベンゾ
ビスオキサゾール（ＰＢＯ）やポリパラフェニレンベン
ゾビスチアゾール（ＰＢＴ）、或いはこれらのランダム
もしくはブロック共重合体からなる繊維をいい、これら
の中でも代表的なＰＢＯ繊維は、強度が５〜６ＧＰａ、
弾性率が２５０〜３００ＧＰａで、卓越した強度特性を
有している上に、平衡水分率が２．５％以下（２０℃、
６５％ＲＨ）と非常に低く、また熱分解開始温度は６５
０以上（空気中）、熱分解速度は０．０６％／ｈｒ前後
（空気中、３７０℃）、熱膨張係数は−６ｐｐｍ／℃前
後と優れた耐熱性と寸法安定性を有し、更に誘電損失は
０．００１で優れた電気的特性（絶縁特性）を有してお
り、強度、弾性率、耐熱・難燃性において従来の繊維に
比べて際立った性能を有している。
【００１８】こうした特性の中でも、従来の代表的な高
強度・高難燃性繊維であるアラミド繊維を凌駕する特性
は、耐熱・難燃（耐炎）性、低吸水性、熱寸法安定性で
あり、こうした特性は、該ＰＢＺ繊維を例えばプリント
配線基板用シート材料として実用化する際に有効に活か
されるものと考えられる。
強度・高難燃性繊維であるアラミド繊維を凌駕する特性
は、耐熱・難燃（耐炎）性、低吸水性、熱寸法安定性で
あり、こうした特性は、該ＰＢＺ繊維を例えばプリント
配線基板用シート材料として実用化する際に有効に活か
されるものと考えられる。
【００１９】ちなみに従来のアラミド繊維は、２０℃、
６５％ＲＨにおける平衡水分率が４〜７質量％と高く、
これをプリント配線基板用の素材としてプリント配線回
路を形成する際に、ろう付け温度で水分が急激に蒸発し
て基板を局所的に膨張させ、配線回路に致命的な欠陥を
与えるが、ＰＢＺ繊維の平衡水分率は上記の様に非常に
低く、ろう付け時に局部的な膨張を起こすことがないか
らである。また、ＰＢＺ繊維の優れた耐熱性と熱寸法安
定性は、プリント配線板を実用化する際の熱劣化や配線
回路の短絡などを防止し、回路の寸法安定性を高めるう
えでも極めて重要となる。
６５％ＲＨにおける平衡水分率が４〜７質量％と高く、
これをプリント配線基板用の素材としてプリント配線回
路を形成する際に、ろう付け温度で水分が急激に蒸発し
て基板を局所的に膨張させ、配線回路に致命的な欠陥を
与えるが、ＰＢＺ繊維の平衡水分率は上記の様に非常に
低く、ろう付け時に局部的な膨張を起こすことがないか
らである。また、ＰＢＺ繊維の優れた耐熱性と熱寸法安
定性は、プリント配線板を実用化する際の熱劣化や配線
回路の短絡などを防止し、回路の寸法安定性を高めるう
えでも極めて重要となる。
【００２０】しかしながら、該ＰＢＺ繊維をプリント配
線基板用素材として実用化すべく研究を重ねた結果、先
に述べた様に、ＰＢＺ繊維の製造工程で混入してくるＮ
ａイオンが顕著な悪影響を与えることが明らかになって
きた。即ち、通常のＰＢＺ繊維中に含まれるＮａイオン
量は、６，１００〜７，０００ｐｐｍ程度であり、この
ＰＢＺ繊維を常法により抄紙して得た紙をプリント配線
基板の素材として使用すると、該繊維中のＮａイオンが
マイグレーションを起こして表面に浸出し、ＰＢＺ繊維
本来の優れた特性である絶縁特性が低下し、プリント配
線基板材としての適性が著しく損なわれる。
線基板用素材として実用化すべく研究を重ねた結果、先
に述べた様に、ＰＢＺ繊維の製造工程で混入してくるＮ
ａイオンが顕著な悪影響を与えることが明らかになって
きた。即ち、通常のＰＢＺ繊維中に含まれるＮａイオン
量は、６，１００〜７，０００ｐｐｍ程度であり、この
ＰＢＺ繊維を常法により抄紙して得た紙をプリント配線
基板の素材として使用すると、該繊維中のＮａイオンが
マイグレーションを起こして表面に浸出し、ＰＢＺ繊維
本来の優れた特性である絶縁特性が低下し、プリント配
線基板材としての適性が著しく損なわれる。
【００２１】そこで、該残存Ｎａイオンの悪影響を低減
乃至解消し、絶縁性繊維紙としての特性を活かすべく、
Ｎａイオン残存量と絶縁特性の関係を調べた。その結
果、ＰＢＺ繊維中のＮａイオン含量を６，０００ｐｐｍ
以下、より好ましくは５，５００ｐｐｍ以下、更に好ま
しくは５，０００ｐｐｍ以下に低減させてやれば、Ｎａ
イオンのマイグレーションによる絶縁性低下を実質的に
無視し得る程度に抑えることができ、プリント配線基板
材等としても支障なく使用可能になることが確認され
た。
乃至解消し、絶縁性繊維紙としての特性を活かすべく、
Ｎａイオン残存量と絶縁特性の関係を調べた。その結
果、ＰＢＺ繊維中のＮａイオン含量を６，０００ｐｐｍ
以下、より好ましくは５，５００ｐｐｍ以下、更に好ま
しくは５，０００ｐｐｍ以下に低減させてやれば、Ｎａ
イオンのマイグレーションによる絶縁性低下を実質的に
無視し得る程度に抑えることができ、プリント配線基板
材等としても支障なく使用可能になることが確認され
た。
【００２２】尚、ＰＢＺ繊維中のＮａイオン量を６，０
００ｐｐｍ以下に低減するための手段は特に制限され
ず、ＰＢＺポリマーの製造工程、或いは該ポリマードー
プの紡糸乃至洗浄工程で、Ｎａイオンを可及的に洗浄除
去する方法を採用すればよく、具体的には次の様な方法
が例示される。
００ｐｐｍ以下に低減するための手段は特に制限され
ず、ＰＢＺポリマーの製造工程、或いは該ポリマードー
プの紡糸乃至洗浄工程で、Ｎａイオンを可及的に洗浄除
去する方法を採用すればよく、具体的には次の様な方法
が例示される。
【００２３】1)重合反応の溶媒として使用され、紡出繊
維に付着したポリりん酸の中和に使用したＮａＯＨ由来
のＮａイオンを、乾燥・巻取り前の洗浄工程で十分に水
洗除去し、或いは乾燥・巻取りの後であっても煮沸洗浄
等により十分に洗浄除去する方法。この煮沸洗浄など
は、紡糸巻取り後で紙に抄く前の短繊維（チョップ）の
状態で行なうことによって、より高い洗浄効率を得るこ
とができる、 2)上記水洗もしくは煮沸洗浄などの途中もしくは後で、
希塩酸などの酸水溶液で中和してＮａイオンを可及的に
除去する方法、 3)ポリマードープを凝固浴に通して紡糸した後の洗浄を
十分に行なってポリりん酸の付着量を可及的に低減し、
中和剤による中和を省略する方法。この方法を採用した
場合、ＰＢＺ繊維には少量のポリりん酸の残存が避けら
れず、それによりＰＢＺ繊維の強度は若干低下する。し
かし本発明では、該ＰＢＺ繊維を抄紙し有機繊維紙とし
て使用するものであり、繊維の絡み合いや製紙工程で用
いられるバインダー成分による強化効果もあって、紙と
しての強度は十分に確保できるので、多少のポリりん酸
の残存は許容される。
維に付着したポリりん酸の中和に使用したＮａＯＨ由来
のＮａイオンを、乾燥・巻取り前の洗浄工程で十分に水
洗除去し、或いは乾燥・巻取りの後であっても煮沸洗浄
等により十分に洗浄除去する方法。この煮沸洗浄など
は、紡糸巻取り後で紙に抄く前の短繊維（チョップ）の
状態で行なうことによって、より高い洗浄効率を得るこ
とができる、 2)上記水洗もしくは煮沸洗浄などの途中もしくは後で、
希塩酸などの酸水溶液で中和してＮａイオンを可及的に
除去する方法、 3)ポリマードープを凝固浴に通して紡糸した後の洗浄を
十分に行なってポリりん酸の付着量を可及的に低減し、
中和剤による中和を省略する方法。この方法を採用した
場合、ＰＢＺ繊維には少量のポリりん酸の残存が避けら
れず、それによりＰＢＺ繊維の強度は若干低下する。し
かし本発明では、該ＰＢＺ繊維を抄紙し有機繊維紙とし
て使用するものであり、繊維の絡み合いや製紙工程で用
いられるバインダー成分による強化効果もあって、紙と
しての強度は十分に確保できるので、多少のポリりん酸
の残存は許容される。
【００２４】この様にしてＮａイオン付着量を６０００
ｐｐｍ以下に低減したＰＢＺ繊維を抄紙して得た本発明
のＰＢＺ繊維紙は、Ｎａイオンのマイグレーションによ
る絶縁性の低下が見られず、またＰＢＺ繊維が本来有し
ている高強度、高耐熱性、高難燃（防炎）性、熱寸法安
定性、低誘電性、低水分率といった特性を繊維紙として
もそのまま保持しているので、例えばプリント配線基板
用素材などとして卓越した性能を示すものとなる。
ｐｐｍ以下に低減したＰＢＺ繊維を抄紙して得た本発明
のＰＢＺ繊維紙は、Ｎａイオンのマイグレーションによ
る絶縁性の低下が見られず、またＰＢＺ繊維が本来有し
ている高強度、高耐熱性、高難燃（防炎）性、熱寸法安
定性、低誘電性、低水分率といった特性を繊維紙として
もそのまま保持しているので、例えばプリント配線基板
用素材などとして卓越した性能を示すものとなる。
【００２５】尚、上記特性の中でも、プリント配線基板
材として使用する際に求められる特性は、加熱処理時の
水分（水蒸気）による膨れ防止の観点から重要となる低
水分率と、熱劣化防止の観点から求められる耐熱性であ
り、それらの定量的基準としては、平衡水分率で２．５
質量％以下、より好ましくは１．５質量％以下、耐熱性
は熱分解温度（空気雰囲気中）で６００℃以上であるも
のが好ましい。
材として使用する際に求められる特性は、加熱処理時の
水分（水蒸気）による膨れ防止の観点から重要となる低
水分率と、熱劣化防止の観点から求められる耐熱性であ
り、それらの定量的基準としては、平衡水分率で２．５
質量％以下、より好ましくは１．５質量％以下、耐熱性
は熱分解温度（空気雰囲気中）で６００℃以上であるも
のが好ましい。
【００２６】また上記ＰＢＺ繊維を抄紙する際には、紡
出繊維を短繊維状に切断して使用されるが、該チョップ
ド繊維の太さは直径で１〜３０μｍ、より好ましくは１
〜１５μｍの範囲で、繊維長は０．１〜５０ｍｍ、より
好ましくは１〜２０ｍｍの範囲が望ましい。
出繊維を短繊維状に切断して使用されるが、該チョップ
ド繊維の太さは直径で１〜３０μｍ、より好ましくは１
〜１５μｍの範囲で、繊維長は０．１〜５０ｍｍ、より
好ましくは１〜２０ｍｍの範囲が望ましい。
【００２７】本発明においては、上記繊維径や繊維長も
さることながら、抄紙作業を効率よく遂行しつつ紙とし
て安定した強度や性状を確保するには、チョップド繊維
のアスペクト比が極めて重要であり、該アスペクト比が
５０〜５０００の範囲のものを使用することが必須の要
件となる。ちなみに、該アスペクト比が５０未満の短繊
維では満足のいく紙強力が得られ難く、逆に５０００を
超えてアスペクト比が過大になると、抄紙用スラリーを
調製する際の繊維の均一分散が困難になり、均質な紙が
得られ難くなる。紙の強力と均質性を両立させる上でよ
り好ましいアスペクト比の下限は５０、更に好ましくは
２５０、より好ましい上限は５，０００、更に好ましく
は１，７００である。
さることながら、抄紙作業を効率よく遂行しつつ紙とし
て安定した強度や性状を確保するには、チョップド繊維
のアスペクト比が極めて重要であり、該アスペクト比が
５０〜５０００の範囲のものを使用することが必須の要
件となる。ちなみに、該アスペクト比が５０未満の短繊
維では満足のいく紙強力が得られ難く、逆に５０００を
超えてアスペクト比が過大になると、抄紙用スラリーを
調製する際の繊維の均一分散が困難になり、均質な紙が
得られ難くなる。紙の強力と均質性を両立させる上でよ
り好ましいアスペクト比の下限は５０、更に好ましくは
２５０、より好ましい上限は５，０００、更に好ましく
は１，７００である。
【００２８】更に本発明で使用する上記ＰＢＺ短繊維と
しては、フィブリル化した繊維を使用することが望まし
い。即ちフィブリル化とは、繊維表面を荒らして髭状物
を分岐形成する処理をいい、フィブリル化した短繊維を
使用すると、繊維表面に形成され該髭状物によって短繊
維同士の絡み合いが助長され、有機繊維紙としての強力
を高めることができるからである。尚、フィブリル化す
る手段としては、パルプスラリーをこう解処理する通常
の方法を採用すれば良い。
しては、フィブリル化した繊維を使用することが望まし
い。即ちフィブリル化とは、繊維表面を荒らして髭状物
を分岐形成する処理をいい、フィブリル化した短繊維を
使用すると、繊維表面に形成され該髭状物によって短繊
維同士の絡み合いが助長され、有機繊維紙としての強力
を高めることができるからである。尚、フィブリル化す
る手段としては、パルプスラリーをこう解処理する通常
の方法を採用すれば良い。
【００２９】上記ＰＢＺ繊維を紙状に加工する方法も格
別特殊なものではなく、パルプスラリーを抄紙して紙を
得る通常の方法をそのまま採用すれば良い。即ち最も一
般的なのは、上記ＰＢＺ短繊維を水に懸濁してスラリー
状とし、これを抄紙する方法である。
別特殊なものではなく、パルプスラリーを抄紙して紙を
得る通常の方法をそのまま採用すれば良い。即ち最も一
般的なのは、上記ＰＢＺ短繊維を水に懸濁してスラリー
状とし、これを抄紙する方法である。
【００３０】該抄紙に当たっては、通常の抄紙法で採用
される分散剤、紙力増強剤、等を使用したり、或いは本
発明の目的を損なわない範囲で他の繊維、例えばセラミ
ックス繊維やガラス繊維などを併用することも可能であ
る。
される分散剤、紙力増強剤、等を使用したり、或いは本
発明の目的を損なわない範囲で他の繊維、例えばセラミ
ックス繊維やガラス繊維などを併用することも可能であ
る。
【００３１】また、抄紙後の処理として、通常のカレン
ダー加工やサイジング加工、或いは各種のコーティング
加工等を施すことも可能である。
ダー加工やサイジング加工、或いは各種のコーティング
加工等を施すことも可能である。
【００３２】本発明に係る上記ＰＢＺ繊維紙は、前述の
如く優れた特性を有しており、特にＮａイオン量の低減
によって絶縁特性の低下が抑えられている他、耐熱強度
・難燃（防炎）性、熱寸法安定性等に優れると共に、平
衡水分率が低くて加熱時水蒸気による膨れ（膨張）を起
こすこともないので、プリント配線基板用として卓越し
た性能を示す。
如く優れた特性を有しており、特にＮａイオン量の低減
によって絶縁特性の低下が抑えられている他、耐熱強度
・難燃（防炎）性、熱寸法安定性等に優れると共に、平
衡水分率が低くて加熱時水蒸気による膨れ（膨張）を起
こすこともないので、プリント配線基板用として卓越し
た性能を示す。
【００３３】しかしながら本発明のＰＢＺ繊維紙の用途
はこれに限定されるものではなく、その優れた物理的・
化学的特性を活かして、他の絶縁低誘電性複合材、更に
は樹脂やゴムとの複合材、例えばクラッチフェーシング
等の摩擦材の如き各種複合材用の強化用繊維紙として、
更には研磨用素材等としても有効に利用することができ
る。
はこれに限定されるものではなく、その優れた物理的・
化学的特性を活かして、他の絶縁低誘電性複合材、更に
は樹脂やゴムとの複合材、例えばクラッチフェーシング
等の摩擦材の如き各種複合材用の強化用繊維紙として、
更には研磨用素材等としても有効に利用することができ
る。
【００３４】上記複合材として使用する際の一般的な方
法は、上記ＰＢＺ繊維紙に任意の樹脂やゴムを含浸、コ
ーティング、吹き付け、ラミネートなど任意の手段で複
合する方法である。この場合、必要によってはＰＢＺ繊
維紙を多層積層構造とし、厚肉のシートや成形体とする
ことも可能である。また、含浸樹脂として熱硬化性樹脂
を使用し、これを半硬化状態の複合材としたＣＭＣ（シ
ートモールディングコンパウンド）、或いは、熱可塑性
樹脂と複合し二次加工により任意の形状に成形加工可能
にしたシート状成形材料等として使用することも可能で
ある。
法は、上記ＰＢＺ繊維紙に任意の樹脂やゴムを含浸、コ
ーティング、吹き付け、ラミネートなど任意の手段で複
合する方法である。この場合、必要によってはＰＢＺ繊
維紙を多層積層構造とし、厚肉のシートや成形体とする
ことも可能である。また、含浸樹脂として熱硬化性樹脂
を使用し、これを半硬化状態の複合材としたＣＭＣ（シ
ートモールディングコンパウンド）、或いは、熱可塑性
樹脂と複合し二次加工により任意の形状に成形加工可能
にしたシート状成形材料等として使用することも可能で
ある。
【００３５】
【実施例】以下、実験例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範
囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であ
り、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範
囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であ
り、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３６】実施例 ３０℃のメタンスルホン酸溶液で測定した個有粘度が２
４．４ｄＬ／ｇのポリパラフェニレンベンゾビスオキサ
ゾール（ＰＢＯ）１４．０質量％と、五酸化りん含有率
８３．１７％のポリ燐酸からなる紡糸ドープを用いて紡
糸を行なった。
４．４ｄＬ／ｇのポリパラフェニレンベンゾビスオキサ
ゾール（ＰＢＯ）１４．０質量％と、五酸化りん含有率
８３．１７％のポリ燐酸からなる紡糸ドープを用いて紡
糸を行なった。
【００３７】該紡糸ドープを金属網状の濾材に通過さ
せ、次いで２軸混練り装置で混練りと脱泡を行なってか
ら昇圧し、重合体溶液温度を１７０℃に保って孔数１６
０の紡糸口金から１７０℃で紡出し、温度６０℃の冷却
風により吐出糸状を冷却した後、デゴットローラに巻き
付けて紡糸速度を与え、温度を２０±２℃に保った２０
％の燐酸水溶液からなる抽出（凝固）浴中に導入した。
せ、次いで２軸混練り装置で混練りと脱泡を行なってか
ら昇圧し、重合体溶液温度を１７０℃に保って孔数１６
０の紡糸口金から１７０℃で紡出し、温度６０℃の冷却
風により吐出糸状を冷却した後、デゴットローラに巻き
付けて紡糸速度を与え、温度を２０±２℃に保った２０
％の燐酸水溶液からなる抽出（凝固）浴中に導入した。
【００３８】引き続いて第２の抽出浴中のイオン交換水
で糸状を洗浄した後、０．１モル／リットルの水酸化ナ
トリウム水溶液に浸漬して中和処理を行なった。その
後、イオン交換水による洗浄条件を変更することによっ
て、繊維中の残留ナトリウムイオン量を変更し、また繊
維の平衡水分率は熱風乾燥機による乾燥条件を変えるこ
とによって調整し、単糸デニールが１．７ｄｔｅｘのア
ズスパンＰＢＯ繊維を得た。
で糸状を洗浄した後、０．１モル／リットルの水酸化ナ
トリウム水溶液に浸漬して中和処理を行なった。その
後、イオン交換水による洗浄条件を変更することによっ
て、繊維中の残留ナトリウムイオン量を変更し、また繊
維の平衡水分率は熱風乾燥機による乾燥条件を変えるこ
とによって調整し、単糸デニールが１．７ｄｔｅｘのア
ズスパンＰＢＯ繊維を得た。
【００３９】得られたＰＢＯ繊維を緊張下に温度６００
℃で熱処理することにより高弾性率化した。得られた高
弾性率ＰＢＯ繊維の強度は３５．５〜３７．５ｃＮ／ｄ
ｔｅｘ、弾性率は１６７０〜１７２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、
空気雰囲気中での熱分解温度は６５０℃であった。この
高弾性率ＰＢＯ繊維を、ギロチン方式のカッターで任意
の繊維長にカットしてＰＢＯ短繊維を得た。またフィブ
リル化は、繊維長６ｍｍの短繊維を公知の叩解法を採用
して行なった。
℃で熱処理することにより高弾性率化した。得られた高
弾性率ＰＢＯ繊維の強度は３５．５〜３７．５ｃＮ／ｄ
ｔｅｘ、弾性率は１６７０〜１７２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、
空気雰囲気中での熱分解温度は６５０℃であった。この
高弾性率ＰＢＯ繊維を、ギロチン方式のカッターで任意
の繊維長にカットしてＰＢＯ短繊維を得た。またフィブ
リル化は、繊維長６ｍｍの短繊維を公知の叩解法を採用
して行なった。
【００４０】かくして得られたＰＢＯ短繊維を使用し、
公知の湿式抄紙法により抄紙して紙を製造し、樹脂バイ
ンダーとして質量比で１０％の水溶性エポキシ樹脂をス
プレーしてからカレンダー加工により加熱乾燥してＰＢ
Ｏ繊維紙を得た。該ＰＢＯ繊維紙の目付けは５０ｇ／ｍ
2であった。得られたＰＢＯ繊維紙に１２１℃、２気圧
の条件下で６時間のプレッシャークッカー処理を施し、
その後の電気絶縁抵抗度をＪＩＳ−Ｃ−６４８１に準拠
して測定し、表１に示す結果を得た。
公知の湿式抄紙法により抄紙して紙を製造し、樹脂バイ
ンダーとして質量比で１０％の水溶性エポキシ樹脂をス
プレーしてからカレンダー加工により加熱乾燥してＰＢ
Ｏ繊維紙を得た。該ＰＢＯ繊維紙の目付けは５０ｇ／ｍ
2であった。得られたＰＢＯ繊維紙に１２１℃、２気圧
の条件下で６時間のプレッシャークッカー処理を施し、
その後の電気絶縁抵抗度をＪＩＳ−Ｃ−６４８１に準拠
して測定し、表１に示す結果を得た。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、Ｐ
ＢＺ繊維に殆ど不可避的に混入してくるＮａイオンを可
及的に低減することにより、該繊維が本来有している卓
越した耐熱性、難燃（防炎）性、熱時寸法安定性、低吸
水性などの特性を阻害することなく、特にプリント配線
基板材などとして使用した時のＮａイオンのマイグレー
ションによる絶縁性低下を防止し、卓越した電気的特性
も兼ね備えた高強度・高難燃性有機繊維紙を提供すると
共に、該繊維紙の上記特徴を活かして様々の複合材料を
提供し得ることになった。
ＢＺ繊維に殆ど不可避的に混入してくるＮａイオンを可
及的に低減することにより、該繊維が本来有している卓
越した耐熱性、難燃（防炎）性、熱時寸法安定性、低吸
水性などの特性を阻害することなく、特にプリント配線
基板材などとして使用した時のＮａイオンのマイグレー
ションによる絶縁性低下を防止し、卓越した電気的特性
も兼ね備えた高強度・高難燃性有機繊維紙を提供すると
共に、該繊維紙の上記特徴を活かして様々の複合材料を
提供し得ることになった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 1/03 ６１０ Ｈ０５Ｋ 1/03 ６１０Ｔ Ｆターム(参考） 4L055 AF30 AF44 AF50 EA13 EA16 EA20 EA40 FA30 GA02 5G305 AA06 AB01 AB15 AB24 AB25 AB26 AB27 BA18 BA23 BA25 CA32 5G333 AA02 AA03 AB13 AB21 CB02 CB12 CB13 CC03 DA11 FB01 FB11
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｎａイオン含有量が６０００ｐｐｍ以下
であり、且つアスペクト比が５０〜５０００であるポリ
ベンザゾール繊維を含有することを特徴とする高耐熱・
高難燃性有機繊維紙。 - 【請求項２】 ポリベンザゾール繊維がフィブリル化し
たものである請求項１に記載の高耐熱・高難燃性有機繊
維紙。 - 【請求項３】 ポリベンザゾール繊維は、平衡水分率が
２．５％以下である請求項１または２に記載の高耐熱・
高難燃性有機繊維紙。 - 【請求項４】 ポリベンザゾール繊維は、６００℃以上
の熱分解温度を有するものである請求項１〜３のいずれ
かに記載の高耐熱・高難燃性有機繊維紙。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の高耐熱
・高難燃性有機繊維紙を含むことを特徴とする複合材
料。 - 【請求項６】 プリント配線基板用として使用される請
求項５に記載の複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000056278A JP2001248091A (ja) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | 高耐熱・高難燃性有機繊維紙および該繊維紙を用いた複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000056278A JP2001248091A (ja) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | 高耐熱・高難燃性有機繊維紙および該繊維紙を用いた複合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001248091A true JP2001248091A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18577259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000056278A Withdrawn JP2001248091A (ja) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | 高耐熱・高難燃性有機繊維紙および該繊維紙を用いた複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001248091A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005029637A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Toyobo Co Ltd | 耐熱性合成紙およびその製造方法 |
| EP2037039A1 (en) * | 2007-09-12 | 2009-03-18 | Teijin Aramid B.V. | Paper comprising polybenzazole or precursor thereof |
| JP2009521623A (ja) * | 2005-12-21 | 2009-06-04 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | フィブリル化ポリピリドビスイミダゾールフロック |
| JP2009521620A (ja) * | 2005-12-21 | 2009-06-04 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | Ｐｉｐｄパルプを含んでなる紙およびその製造方法 |
| WO2021098136A1 (zh) * | 2019-11-19 | 2021-05-27 | 金宁人 | 一类自身具备抗氧化稳定性的多混复合盐单体与多元聚苯并二唑液晶聚合物及其制备与应用 |
-
2000
- 2000-03-01 JP JP2000056278A patent/JP2001248091A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005029637A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Toyobo Co Ltd | 耐熱性合成紙およびその製造方法 |
| JP2009521623A (ja) * | 2005-12-21 | 2009-06-04 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | フィブリル化ポリピリドビスイミダゾールフロック |
| JP2009521620A (ja) * | 2005-12-21 | 2009-06-04 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | Ｐｉｐｄパルプを含んでなる紙およびその製造方法 |
| EP2037039A1 (en) * | 2007-09-12 | 2009-03-18 | Teijin Aramid B.V. | Paper comprising polybenzazole or precursor thereof |
| WO2009033983A1 (en) * | 2007-09-12 | 2009-03-19 | Teijin Aramid B.V. | Paper comprising polybenzazole or precursor thereof |
| WO2021098136A1 (zh) * | 2019-11-19 | 2021-05-27 | 金宁人 | 一类自身具备抗氧化稳定性的多混复合盐单体与多元聚苯并二唑液晶聚合物及其制备与应用 |
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