JP2003166191A - 耐熱絶縁性不織布 - Google Patents

耐熱絶縁性不織布

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JP2003166191A
JP2003166191A JP2001357251A JP2001357251A JP2003166191A JP 2003166191 A JP2003166191 A JP 2003166191A JP 2001357251 A JP2001357251 A JP 2001357251A JP 2001357251 A JP2001357251 A JP 2001357251A JP 2003166191 A JP2003166191 A JP 2003166191A
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heat
resistant insulating
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woven fabric
aromatic polyester
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Takahiro Tsukuda
貴裕 佃
Masatoshi Midorikawa
正敏 緑川
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Mitsubishi Paper Mills Ltd
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Mitsubishi Paper Mills Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】厚みが薄く均一で、弾性率が高く、耐熱性、寸
法安定性、高周波特性に優れる耐熱絶縁性不織布を提供
することにある。 【解決手段】液晶性芳香族ポリエステル繊維50%〜9
5%、平均繊維径1μm以下のマイクロガラス繊維5%
〜50%を含有する湿式不織布からなることを特徴とす
る耐熱絶縁性不織布。液晶性芳香族ポリエステル繊維の
少なくとも一部がフィブリル化されてなることが好まし
い。耐熱絶縁性不織布が、260℃〜310℃で24時
間以上焼成されてなることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリプレグ、金属
箔張積層板、プリント配線板、断熱材、耐熱性フィルタ
ーなどに用いられる耐熱絶縁性不織布に関する。
【0002】
【従来の技術】最近では、電子機器の小型、薄形化の進
行に伴い、プリント配線板の薄型化が課題になってい
る。しかも、薄くなると変形しやすくなるため、薄くて
も高弾性率でなければならない。
【0003】耐熱絶縁性不織布が、例えばアラミド繊維
のみからなる不織布の場合には、1GHz以上の高周波
領域での誘電率と誘電損失が高い、すなわち高周波特性
に問題があり、液晶性芳香族ポリエステル繊維のみから
なる不織布の場合には、弾性率が低いため変形しやす
く、寸法安定性に問題がある。ガラスクロスやガラス不
織布の場合には、ガラス繊維が抜けやすく、取り扱い上
支障がある問題と高周波特性に問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に見
られる上記問題点を解決するものである。即ち本発明の
の目的は、厚みが薄くて均一で、弾性率が高く、耐熱
性、寸法安定性、高周波特性に優れる耐熱絶縁性不織布
を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため、高弾性率であるガラス繊維、高周波特
性に優れる液晶性芳香族ポリエステル繊維に着目して鋭
意検討した結果、ガラス繊維については、耐熱絶縁性不
織布の厚みを薄くするためマイクロガラス繊維を用いる
ことによって、厚みが薄く均一で弾性率が高く、耐熱
性、寸法安定性、高周波特性に優れる耐熱絶縁性不織布
を実現できることを見出し、本発明に至ったものであ
る。
【0006】すなわち、本発明は、液晶性芳香族ポリエ
ステル繊維50%〜95%、平均繊維径1μm以下のマ
イクロガラス繊維5%〜50%を含有する湿式不織布か
らなることを特徴とする耐熱絶縁性不織布である。
【0007】本発明においては、液晶性芳香族ポリエス
テル繊維の少なくとも一部がフィブリル化されてなるこ
とが好ましい。
【0008】本発明の耐熱絶縁性不織布は、260℃〜
310℃で24時間以上焼成されてなることが好まし
い。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の耐熱絶縁性不織布
について詳細に説明する。
【0010】本発明に用いられる液晶性芳香族ポリエス
テル繊維としては、全芳香族ポリエステル繊維、全芳香
族ポリエステルアミド繊維、半芳香族ポリエステル繊維
などが挙げられるが、これらの中でも、吸湿率が著しく
低く、高周波領域での誘電率と誘電損失が小さい全芳香
族ポリエステル繊維が好ましい。例えば、芳香族ジオー
ル、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸
などのモノマーを組み合わせて、組成比を変えて合成さ
れる。例えばp−ヒドロキシ安息香酸と2−ヒドロキシ
−6−ナフトエ酸との共重合体を紡糸して繊維化したも
のが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【0011】耐熱絶縁性不織布の厚みを薄くし、均一に
しやすくするため、本発明に用いられる液晶性芳香族ポ
リエステル繊維の少なくとも一部はフィブリル化されて
なることが好ましい。すなわち、液晶性芳香族ポリエス
テル繊維が、フィブリル化されたものとフィブリル化さ
れていないものの両方を混合したものでも良く、フィブ
リル化されたものだけでも良いという意味である。本発
明におけるフィブリルとは、主に繊維軸に平行な方向に
細かく分割された部分を有し、少なくとも一部が繊維径
1μm以下になっている繊維を指す。従って、本発明の
フィブリルは、フィブリッドとは異なる。フィブリッド
とは、米国特許第5833807号明細書や米国特許第
5026456号明細書に明記されているように、平均
長さ0.2mm〜1mm、長さと巾のアスペクト比が
5:1〜10:1のフィルム状粒子で繊維状物ではな
い。本発明におけるフィブリルは、長さと巾のアスペク
ト比が20:1〜100000:1の範囲に分布する。
【0012】本発明におけるフィブリル化液晶性芳香族
ポリエステル繊維は、少なくとも高圧ホモジナイザーを
用いて製造される。高圧ホモジナイザーを用いて処理す
ることによって径と長さの分布が相対的に狭くて均一性
の高いフィブリル化繊維が得られる。
【0013】本発明における高圧ホモジナイザーとは、
対象物に少なくとも10kg/cm 2以上、好ましくは
200〜1000kg/cm2、さらに好ましくは40
0〜1000kg/cm2の圧力を加えてオリフィスを
通過させ、急速に減圧、減速させることにより生じる剪
断力をもって対象物をフィブリル化することができる装
置である。具体的には、ペレットまたは繊維を長さ5m
m以下、好ましくは3mm以下に切断したものを原料と
し、これを水に分散させて懸濁液とする。懸濁液の濃度
は質量百分率で最大25%、好ましくは1〜10%であ
り、さらに好ましくは、1〜2%である。この懸濁液を
高圧ホモジナイザーに導入し、少なくとも10kg/c
2、好ましくは200〜1000kg/cm2、さらに
好ましくは400〜1000kg/cm2の圧力を加
え、この操作を数回〜数十回繰り返し高圧ホモジナイザ
ーに通過させる。場合によって、界面活性剤など薬品を
添加して処理しても良い。
【0014】本発明の耐熱絶縁性不織布中の液晶性芳香
族ポリエステル繊維の含有量は、50%〜95%であ
る。該繊維の含有量が50%未満では、高周波特性が低
下しやすく、95%より多くなると弾性率が不十分にな
りやすい。
【0015】本発明に用いられるマイクロガラス繊維
は、円形断面を有する、平均繊維径1μm以下のもので
ある。本発明における耐熱絶縁性不織布中のマイクロガ
ラス繊維の含有量は、5%〜50%である。マイクロガ
ラス繊維の含有量が5%未満では寸法安定性が不十分に
なりやすく、50%より多くなると、高周波特性が不十
分になりやすい。
【0016】本発明においては、平均繊維径1μm以下
のマイクロガラス繊維を用いることによって、厚みが薄
く均一性の高い耐熱絶縁性不織布が得られる。
【0017】本発明の耐熱絶縁性不織布は、260℃〜
310℃で24時間以上焼成されてなることが好まし
い。具体的には、雰囲気を260℃〜310℃に保持し
た電気炉内に耐熱絶縁性不織布を24時間以上静置す
る。このとき電気炉内は空気でも良いが、窒素置換やア
ルゴン置換などしても良い。昇温と降温は緩やかに行う
ことが好ましい。
【0018】260℃〜310℃で24時間焼成される
ことによって、繊維に不純物として含まれるモノマーや
オリゴマーなどが析出し、耐熱絶縁性不織布から除去さ
れる効果がある。さらに、低融点成分が溶融、融着して
耐熱絶縁性不織布の強度が著しく増大するだけでなく、
液晶性芳香族ポリエステル繊維の結晶性が増すため、耐
熱絶縁性不織布の耐熱性および寸法安定性が向上する。
【0019】本発明の耐熱絶縁性不織布の厚みが所望の
厚みよりも厚い場合には、加圧処理して厚みを調整す
る。加圧処理としては、カレンダー、ソフトカレンダ
ー、熱カレンダー、熱ソフトカレンダーなどを用いて行
うことができる。
【0020】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて詳説する。本
発明の内容は本実施例に限定されるものではない。
【0021】<フィブリル化液晶性芳香族ポリエステル
繊維1の作製>全芳香族ポリエステルのペレット(径1
mm、長さ1mm)を5%になるように水に分散させ、
ダブルディスクリファイナーを用いて15分の処理を1
5回繰り返した後、高圧ホモジナイザーを用い、500
kg/cm2の条件で10分の処理を10回繰り返して
フィブリル化した。これをフィブリル化液晶性芳香族ポ
リエステル繊維1とした。
【0022】実施例1 液晶性芳香族ポリエステル繊維(繊度1.9dtex、
繊維長5mm)45%、フィブリル化液晶性芳香族ポリ
エステル繊維1を50%、平均繊維径0.3μmのマイ
クロガラス繊維を5%の配合比で、パルパーを用いて水
中に分散させ、増粘剤を添加した後、所定濃度に希釈し
たスラリー1を調製した。円網抄紙機を用いて湿式抄紙
し、坪量10g/m2、厚み20μmの湿式不織布1を
作製し、これを耐熱絶縁性不織布1とした。
【0023】実施例2 フィブリル化液晶性芳香族ポリエステル繊維1を70
%、平均繊維径1μmのマイクロガラス繊維を30%の
配合比にした以外は実施例1と同様にしてスラリー2を
調製した。円網抄紙機を用いて湿式抄紙し、坪量10g
/m2、厚み20μmの湿式不織布2を作製し、これを
耐熱絶縁性不織布2とした。
【0024】実施例3 フィブリル化液晶性ポリエステル繊維1を50%、平均
繊維径0.65μmのマイクロガラス繊維を50%の配
合比にした以外は実施例1と同様にしてスラリー3を調
製した。傾斜型抄紙機を用いて湿式抄紙し、坪量10g
/m2、厚み20μmの湿式不織布3を作製し、これを
耐熱絶縁性不織布3とした。
【0025】実施例4 実施例1で作製した湿式不織布1を、電気炉中で260
℃で24時間焼成し、これを耐熱絶縁性不織布4とし
た。
【0026】実施例5 実施例2で作製した湿式不織布2を、電気炉中で280
℃で48時間焼成し、これを耐熱絶縁性不織布5とし
た。
【0027】実施例6 実施例3で作製した湿式不織布3を、電気炉中で280
℃で72時間焼成し、これを耐熱絶縁性不織布6とし
た。
【0028】比較例1 フィブリル化液晶性芳香族ポリエステル繊維1のみを用
いた以外は実施例1と同様にしてスラリー4を調製し
た。円網抄紙機を用いて湿式抄紙し、坪量10g/
2、厚み20μmの湿式不織布4を作製し、これを耐
熱絶縁性不織布7とした。
【0029】比較例2 フィブリル化液晶性芳香族ポリエステル繊維1を40
%、平均繊維径1μmのマイクロガラス繊維を60%の
配合比にした以外は実施例1と同様にしてスラリー5を
調製した。円網抄紙機を用いて湿式抄紙し、坪量10g
/m2、厚み20μmの湿式不織布5を作製し、これを
耐熱絶縁性不織布8とした。
【0030】比較例3 アラミド繊維(繊度2.5dtex、繊維長5mm)の
みを用いた以外は実施例1と同様にしてスラリー6を調
製した。円網抄紙機を用いて湿式抄紙し、坪量10g/
2、厚み20μmの湿式不織布6を作製し、これを耐
熱絶縁性不織布9とした。
【0031】上記の実施例1〜6および比較例1〜3で
作製した耐熱絶縁性不織布1〜9について、以下の試験
方法により評価を行い、結果を表に示した。
【0032】<樹脂ワニス1の作製>ビスフェノールA
型エポキシ樹脂(エポキシ当量200)65%とフェノ
ール樹脂35%の割合で混合しメチルエチルケトンを加
えて、樹脂含有量が70%の樹脂ワニス1を作製した。
【0033】<プリプレグ1〜9の作製>耐熱絶縁性不
織布試料1〜9に樹脂ワニス1を含浸後、140℃で5
分間乾燥させて、樹脂含有量が50%で厚み60μmの
プリプレグ1〜9を作製した。
【0034】<積層板1〜9の作製>プリプレグ1〜9
をそれぞれ4枚ずつ積層し、圧力3MPa、200℃の
条件で90分間保持し成型し、積層板1〜9を作製し
た。
【0035】<曲げ弾性率>積層板1〜9の曲げ弾性率
をJIS6481に準拠して測定した。
【0036】<半田耐熱性>積層板1〜9を50mm角
に切断し、この試料を100℃にて6時間煮沸した後、
265℃の半田浴に20秒間浸漬して取り出し、試料の
外観を観察した。膨れのないものは半田耐熱性が良好な
ことを意味する。
【0037】<寸法変化率>300mm×500mmの
積層板1〜9の四隅に0.9mm径の穴をあけ、常態の
穴間寸法と、260℃のリフロ炉通過後の同寸法をX−
Y測長器で測定し、常態の穴間寸法に対するリフロ炉通
過後の同寸法の変化率を求めた。表中の「−」は、収縮
を意味する。
【0038】<高周波特性>積層板1〜9を50mm角
に切断し、この試料の5GHzにおける誘電率εを測定
し、その値を示した。この値が小さい程、高周波特性に
優れることを意味する。値が0.1違うだけで高周波特
性に大きく影響する。
【0039】
【表1】
【0040】評価:表1の結果から明らかなように、本
発明で作製した耐熱絶縁性不織布は、液晶性芳香族ポリ
エステル繊維50%〜95%、平均繊維径1μm以下の
マイクロガラス繊維5%〜50%を含有する湿式不織布
からなるため、厚みが薄く均一で、弾性率が高く、耐熱
性、寸法安定性、高周波特性に優れていた。
【0041】実施例4〜6で作製した耐熱絶縁性不織布
は、260℃〜310℃で24時間以上焼成されてなる
ため、焼成されていない場合よりも寸法安定性が優れて
いた。
【0042】一方、比較例1で作製した耐熱絶縁性不織
布は、液晶性芳香族ポリエステル繊維のみからなるた
め、弾性率が低く、寸法安定性で問題が生じた。
【0043】比較例2で作製した耐熱絶縁性不織布は、
マイクロガラス繊維の含有量が60%と多いため、高周
波特性が劣っていた。
【0044】比較例3で作製した耐熱絶縁性不織布は、
アラミド繊維のみからなるため、高周波特性が劣ってい
た。
フロントページの続き Fターム(参考) 4L047 AA05 AA24 AA28 AB02 AB07 BA21 CC12 CC13 CC14 DA00 4L055 AF04 AF33 AF44 AF46 EA04 EA20 FA11 FA18 FA19 FA30 GA01 GA31 GA39 GA44 GA50

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶性芳香族ポリエステル繊維50%〜
    95%、平均繊維径1μm以下のマイクロガラス繊維5
    %〜50%を含有する湿式不織布からなることを特徴と
    する耐熱絶縁性不織布。
  2. 【請求項2】 液晶性芳香族ポリエステル繊維の少なく
    とも一部がフィブリル化されてなることを特徴とする請
    求項1記載の耐熱絶縁性不織布。
  3. 【請求項3】 260℃〜310℃で24時間以上焼成
    されてなることを特徴とする請求項1または2の何れか
    に記載の耐熱絶縁性不織布。
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