JP2005231971A - ガラスヤーン、その巻き取り方法、およびガラスヤーンパッケージ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、緯糸の飛走性のバラツキが少ない撚り数の少ないガラスヤーン、その巻き取り方法およびガラスヤーンパッケージを提供することである。
【解決手段】本発明のガラスヤーンは、平均撚り数が０．５回／インチ以下の撚りが付与されてなり、撚り数の変動率が２０％以下であることを特徴とする。また、本発明のガラスヤーンの巻き取り方法は、撚糸機の加撚部のリング半径ｒが９０ｍｍ以上の撚糸機を用いて、平均撚り数を０．５回／インチ以下で加撚することを特徴とする。さらに、本発明のガラスヤーンパッケージは、平均撚り数が０．５回／インチ以下の撚りが付与されてなり、撚り数の変動率が２０％以下であるガラスヤーンが巻き取られてなることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、撚り数の少ないガラスヤーン、その巻き取り方法、およびガラスヤーンパッケージに関するものである。

一般に、ガラスヤーンを製織したガラスクロスからなるプリント配線基板用途の積層板は、以下に示す方法で製造される。

まず、白金製のブッシングの底部に設けられた多数のノズルから、溶融ガラスが引き出され、形成された複数本のガラスフィラメントの表面に集束剤が塗布される。続いて、数十〜数千本のガラスフィラメントが一本に束ねられてガラスストランドとされ、ケーキとして巻き取られる。

次に、ケーキの外層からガラスストランドが解舒されながら撚りが付与されてガラスヤーンとされ、ボビンに巻き取られ、ガラスヤーンパッケージとされる。

ガラスストランドは、図１に示すような撚糸機の加撚部によって撚りが付与されガラスヤーンとなる。ガラスストランドは、スネールワイヤー１から所定のパターンで上下するリング２に設けられたトラベラー３を経由してボビン４にガラスヤーンとして巻き取られる。トラベラー３がリング２上を回転運動することで、ガラスストランドに撚りが付与されガラスヤーンとなる。

その後、ガラスヤーンを巻き取ったガラスヤーンパッケージから解舒されたガラスヤーンが経糸ならびに緯糸に使用され、エアージェットルームを用いてガラスクロスが製織される。

ガラスクロスに付着している有機成分は、加熱焼却により取り除かれ（加熱脱油）、そのガラスクロスに熱硬化性樹脂を含侵させた後、積層され、樹脂を硬化させることによってプリント配線基板用の積層板が製造される。

ところで、近年のプリント配線基板における配線の高密度化のため、プリント配線基板の誘電率の均一化およびドリル加工性の向上を目的として、ガラスヤーンが拡幅しており、隣り合うガラスヤーン同士の隙間の小さいガラスクロスが求められている。ガラスヤーンは撚り数が小さいほど拡幅しやすいため、隙間の小さいガラスクロスを得るためには撚り数の小さいガラスヤーンが求められている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−３０８１号公報

しかし、特許文献１に記載されているような撚り数の小さいガラスヤーンを作製しようとすると、撚りムラが発生しやすく、特に細番手のガラスヤーンでは、撚りムラが大きくなりやすかった。

撚りムラの大きいガラスヤーンは、エアージェットルームでガラスクロスを製織する際に緯糸の飛走性のバラツキが大きくなるため、ガラスクロスに緯糸緩みやショートといった不良が発生し、特にショートが発生すると最悪の場合には、生産が停止してしまうという問題を有していた。

本発明の目的は、緯糸の飛走性のバラツキが少ない撚り数の少ないガラスヤーン、その巻き取り方法およびガラスヤーンパッケージを提供することである。

本発明者等は、鋭意検討を重ねた結果、リング半径ｒを９０ｍｍ以上にすることでトラベラーによって振られたガラスストランドは、スネールワイヤーとトラベラーの間で軌道が釣鐘状になり（バルーニングし）、その形状が安定していると、ガラスストランドに加わる張力が安定するため、撚り数が少なくても撚りムラが小さくなり、安定した飛走性を有するガラスヤーンを作製できることを見いだし、本発明を提案するものである。

本発明のガラスヤーンは、平均撚り数が０．５回／インチ以下の撚りが付与されてなり、撚り数の変動率が２０％以下であることを特徴とする。

また、本発明のガラスヤーンの巻き取り方法は、撚糸機の加撚部のリング半径ｒが９０ｍｍ以上の撚糸機を用いて、平均撚り数を０．５回／インチ以下で加撚することを特徴とする。

さらに、本発明のガラスヤーンパッケージは、平均撚り数が０．５回／インチ以下の撚りが付与されてなり、撚り数の変動率が２０％以下であるガラスヤーンが巻き取られてなることを特徴とする。

本発明のガラスヤーンは、平均撚り数が０．５回／インチ以下の撚りが付与されてなり、撚り数の変動率が２０％以下であるため、ガラスヤーンの飛走性に優れ、拡幅して扁平となったガラスヤーン同士の隙間の小さいガラスクロスを製織することができる。そのため、このガラスクロスを用いると、誘電率の均一性およびドリル加工性が高いプリント配線基板を作製することができる。すなわち、ガラスヤーンは、平均撚り数が０．５回／インチ以下であるため、拡幅しやすくガラスクロスの隙間が小さくなり、ガラスクロスの誘電率のばらつきが小さくなるとともに、撚り数の変動率が２０％以下であるため、緯糸の飛走性のバラツキが小さく、製織したガラスクロスに緯糸緩みやショートが発生しにくいからである。

平均撚り数とは、無作為に抽出された２０点での撚り数の平均値であり、撚り数は、ＪＩＳ Ｒ ３４２０に規定された所定長さ（つかみ間隔５００ｍｍ）について撚り数を測定し、その測定値から１インチあたりの撚り数を算出したものである。

また、撚り数の変動率は、無作為に抽出された２０点における撚り数の標準偏差を平均撚り数の値で除したものである。

平均撚り数が０．５回／インチよりも多いと、ガラスヤーンが拡幅しにくいためガラスヤーン同士の隙間を小さくすることができない。そのため、プリント配線基板を作製した時、場所によって誘電率のバラツキが大きくなる。好ましい平均撚り数は０．４回／インチ以下であり、さらに好ましくは０．３回／インチ以下である。

撚り数の変動率が２０％よりも大きいと、ガラスクロスを製織する際に安定した緯糸の飛走性を得ることが出来ず、緯糸緩みやショートと言った不良が発生しやすくなるだけでなく、毛羽立ちの原因にもなりガラスクロスの品質が低下しやすい。好ましい撚り数の変動率は１５％以下、さらに好ましくは１０％以下である。

本発明のガラスヤーンが、２〜３０ｔｅｘの細番手であると、薄くて緻密なガラスクロスを作製できるため、薄くて誘電率のばらつきが少ないプリント配線基板を作製しやすい。

本発明のガラスヤーンは、Ｅガラス、Ａガラス、Ｃガラス、Ｄガラス、Ｈガラスなどいかなるガラスからなっていても良い。

図２に、撚糸機の加撚部、特に、スネールワイヤー１とリング２の位置関係を示す。

本発明のガラスヤーンの巻き取り方法は、撚糸機の加撚部のリング半径ｒが９０ｍｍ以上の撚糸機にて平均撚り数を０．５回／インチ以下に加撚するため、ガラスヤーンの撚り数の変動率を２０％以下にすることができる。

つまり、リング半径ｒを９０ｍｍ以上にすると、リング２に取り付けられたトラベラー３が回転することによってガラスストランドが大きく振られるため、その時の遠心力によってスネールワイヤー１とトラベラー３との間のガラスストランドの軌道が釣鐘状になり（バルーニングし）、その形状が安定していると、一定の張力のもとで一定の撚りを付与できる。そのため、平均撚り数が０．５回／インチ以下の低撚糸の場合であっても、撚りムラの小さい、つまり撚り数の変動率が２０％以下のガラスヤーンを作製することができる。

リング半径ｒが９０ｍｍよりも小さいと、平均撚り数が０．５回／インチ以下の場合、安定したバルーニングが形成されにくいため、撚りムラが大きくなり飛走性が安定しない。

また、リング半径ｒが１５０ｍｍよりも大きいと、リング２に取り付けられたトラベラー３が回転しにくくなるため、張力が高くなり安定したバルーニングを形成しにくく好ましくない。

リング２は、ガラスヤーンを綾振りしながらボビン４に巻き取るために、ボビン４と略同心円でボビン４の軸方向に往復運動するが、本発明のガラスヤーンの巻き取り方法は、撚糸機の加撚部のリングからスネールワイヤーまでの距離ａとリング半径ｒとの比ａ／ｒが２〜８であると、撚り数の変動率をより確実に低減できるため好ましい。ａ／ｒが２よりも小さいと、スネールワイヤーとリングの距離が短くなるため、ボビンにガラスヤーンを巻き取りにくくなるとともに、安定したバルーニングが形成されにくい。また、ａ／ｒが８よりも大きいと、スネールワイヤーとリングの距離が長くなるため、ガラスストランドへの空気抵抗が大きくなりバルーニングが安定せず、ガラスストランドがねじれたり、接触部材への当たり方が変わって毛羽立ちが発生したりするため好ましくない。なお、好ましい比ａ／ｒは、２．５〜７であり、より好ましくは３〜６である。

なお、リング半径ｒとリングからスネールワイヤーまでの距離ａはともにｍｍを単位とする。

本発明のガラスヤーンパッケージは、平均撚り数が０．５回／インチ以下の撚りが付与されてなり、撚り数の変動率が２０％以下であるガラスヤーンが巻き取られてなるため、解舒したガラスヤーンは飛走性に優れ、このガラスヤーンから製織されたガラスクロスから、誘電率の均一性の高いプリント配線基板を作製することができる。すなわち、ガラスヤーンは、平均撚り数が０．５回／インチ以下であるため、拡幅しやすく隣り合うガラスヤーン同士の隙間が小さく、また、撚り数の変動率が２０％以下であるため、緯糸の飛走性のバラツキが小さく、製織したガラスクロスに緯糸緩みやショートが発生しにくい。なお、ガラスヤーンパッケージに巻き取られたガラスヤーンの撚り数は、ガラスヤーンパッケージをボビンの軸を中心にして回転させて解舒したガラスヤーンについて測定する。

また、本発明のガラスヤーンパッケージは、ガラスヤーンが２〜３０ｔｅｘの細番手であると、解舒したガラスヤーンから製織されたガラスクロスは、ガラスヤーンが拡幅して隣り合うガラスヤーンの隙間が小さいため、薄くて誘電率のばらつきが少ないプリント配線基板を作製しやすいため好ましい。

本発明のガラスヤーンパッケージは、ダブルテーパー形状、片テーパー形状または紡錘形状であっても良い。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

表１は、実施例１、２および比較例１、２を示す。

［実施例１］
直径７μｍのガラスフィラメントの表面に集束剤を塗布した後、２００本のガラスフィラメントを１本に集束して２２ｔｅｘのガラスストランドを形成し、コレット上の紙管に巻き取ってケーキを作製した。

このケーキを外層からガラスストランドを解舒し、リング半径ｒが９５ｍｍであり、リングからスネールワイヤーまでの距離ａとリング半径ｒとの比ａ／ｒが３．５〜５．８である撚糸機を用いて撚糸することによってガラスヤーンパッケージを作製した。なお、ガラスストランドの供給速度は２００ｍ／分であった。

［実施例２］
直径５μｍのガラスフィラメントの表面に集束剤を塗布した後、２００本のガラスフィラメントを１本に集束して１１ｔｅｘのガラスストランドを形成し、コレット上の紙管に巻き取ってケーキを作製した。

このケーキを実施例１と同様に撚糸することによってガラスヤーンパッケージを作製した。

［比較例１］
リング半径ｒが８３ｍｍであり、ａ／ｒが３．３〜５．６である撚糸機を用いた以外は実施例１と同様にしてガラスヤーンパッケージを作製した。

［比較例２］
リング半径ｒが８３ｍｍであり、ａ／ｒが３．３〜５．６である撚糸機を用いた以外は実施例２と同様にしてガラスヤーンパッケージを作製した。

飛走性は、エアージェットルーム（津田駒工業株式会社製 ＡＺ）を用いて製織を行い、１０００ｐｉｃｋのフィラータイミングを測定し、その平均値と、標準偏差を算出することによって評価した。

表１から明らかなように、実施例１、２の撚り数の変動率は、１８．０％以下であり、フィラータイミングの標準偏差は、３．５以下と小さく、飛走性に優れていた。

一方、比較例１、２の撚り数の変動率は、２５．４以上であり、フィラータイミングの標準偏差は、４．７以上と大きく、優れた飛走性を有していなかった。

以上のように、本発明のガラスヤーンは、撚り数が少なく、飛走性のバラツキが小さいため隙間の小さいガラスクロスを製織できるため、そのガラスクロスから作製したプリント配線基板は、誘電率のバラツキが小さく、特に、高密度配線のプリント配線基板用基材に好適である。

撚糸機の加撚部を示す説明図である。 スネールワイヤーとリングの位置関係を示す説明図である。

符号の説明

１ スネールワイヤー
２ リング
３ トラベラー
４ ボビン
ａ リングからスネールワイヤーまでの距離
ｒ リング半径

Claims (6)

1. 平均撚り数が０．５回／インチ以下の撚りが付与されてなり、撚り数の変動率が２０％以下であることを特徴とするガラスヤーン。
2. ２〜３０ｔｅｘの細番手であることを特徴とする請求項１に記載のガラスヤーン。
3. 撚糸機の加撚部のリング半径ｒが９０ｍｍ以上の撚糸機を用いて、平均撚り数を０．５回／インチ以下で加撚することを特徴とするガラスヤーンの巻き取り方法。
4. 撚糸機の加撚部のリングからスネールワイヤーまでの距離ａとリング半径ｒとの比ａ／ｒが２〜８であることを特徴とする請求項３に記載のガラスヤーンの巻き取り方法。
5. 平均撚り数が０．５回／インチ以下の撚りが付与されてなり、撚り数の変動率が２０％以下であるガラスヤーンが巻き取られてなることを特徴とするガラスヤーンパッケージ。
6. ガラスヤーンが２〜３０ｔｅｘの細番手であることを特徴とする請求項５に記載のガラスヤーンパッケージ。