JP2011068549A - Glass fiber, method for manufacturing glass fiber, and glass fiber sheet-like object - Google Patents
Glass fiber, method for manufacturing glass fiber, and glass fiber sheet-like object Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011068549A JP2011068549A JP2010182148A JP2010182148A JP2011068549A JP 2011068549 A JP2011068549 A JP 2011068549A JP 2010182148 A JP2010182148 A JP 2010182148A JP 2010182148 A JP2010182148 A JP 2010182148A JP 2011068549 A JP2011068549 A JP 2011068549A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- glass fiber
- mass
- component
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
本発明は、低誘電率、低誘電正接、及び低熱線膨張係数のガラス組成物よりなり、電子部品等で利用される高密度実装を必要とするプリント配線板等に使用されると誘電損失が少なく信頼性の高いプリント配線板が得られるガラス繊維と、このガラス繊維の製造方法と、これにより構成されるガラス繊維シート状物に関する。 The present invention is made of a glass composition having a low dielectric constant, a low dielectric loss tangent, and a low coefficient of thermal expansion, and has a dielectric loss when used in a printed wiring board that requires high-density mounting used in electronic parts and the like. The present invention relates to a glass fiber from which a small and highly reliable printed wiring board can be obtained, a method for producing the glass fiber, and a glass fiber sheet-like material constituted thereby.
情報産業を支える様々な電子機器の発達に伴い、携帯電話や携帯情報端末(PDA)等に関わる技術が目覚ましく進捗している。これらの電子機器では、搭載される抵抗器、コンデンサ、集積回路等の数多くの電子部品が、従来にない高密度実装技術によりプリント配線板(プリント回路板、リジッド基板、プリント基板またはプリント配線基板とも言う)上へ高い密度で実装されている。プリント配線板とは、ガラス繊維と樹脂材、及び改質剤等が適量混在するシート形状の複合材料である。プリント配線板に数多く搭載される電子部品は、プリント配線板に設けられたスルーホール等によって基板上へ配設されている。このプリント配線板は、その機能や用途によりモジュール、ボード、ユニットあるいはパッケージ等の別名で表されることもある。 With the development of various electronic devices that support the information industry, technologies related to mobile phones, personal digital assistants (PDAs), etc. are making remarkable progress. In these electronic devices, a large number of electronic components such as resistors, capacitors, and integrated circuits are mounted on a printed wiring board (printed circuit board, rigid board, printed board, or printed wiring board) by an unprecedented high-density mounting technology. It is mounted at a high density. The printed wiring board is a sheet-shaped composite material in which glass fibers, a resin material, a modifier, and the like are mixed in appropriate amounts. Many electronic components mounted on the printed wiring board are arranged on the substrate by through holes or the like provided in the printed wiring board. This printed wiring board may be represented by another name such as a module, a board, a unit, or a package depending on its function and application.
Eガラスは、このプリント配線板用途のガラス繊維としてよく知られている。このEガラスは、電気絶縁性に優れ、ガラス繊維として熔融状態から製造する際の紡糸性に優れ、切断加工などの加工性にも優れた材質である。このため、Eガラスは、多くの使用実績があり、その具体的なガラス組成は、例えば、酸化物換算の質量百分率表示で、SiO2 52〜56%、Al2O3 12〜16%、B2O3 5〜10%、CaO 16〜25%、MgO 0〜5%、アルカリ金属酸化物(R2O) 0〜2%、Fe2O3 0.05〜0.4%、F2 0〜1.0%である。 E glass is well known as a glass fiber for this printed wiring board application. This E glass is a material excellent in electrical insulation, excellent in spinnability when manufactured as a glass fiber from a molten state, and excellent in workability such as cutting. Therefore, E glass, there are many uses proven, its specific glass composition, for example, as represented by mass percentage terms of oxides, SiO 2 52~56%, Al 2 O 3 12~16%, B 2 O 3 5-10%, CaO 16-25%, MgO 0-5%, alkali metal oxide (R 2 O) 0-2%, Fe 2 O 3 0.05-0.4%, F 2 0 -1.0%.
一方、プリント配線板については、近年高速な信号処理を実現するため、高周波を使用し信号伝送速度が高速化されるようになった。この際に重要視されるのは、プリント配線板の電気特性である。材料の誘電率の平方根に反比例する伝送速度を向上するためにはプリント配線板を構成する材料が低誘電率であることが必要である。また、プリント配線板の発熱に係る誘電損失は小さいことが求められるが、このためには誘電正接が小さい材料が必要となる。ちなみに本発明における誘電率は、媒質の誘電率と真空の誘電率の比である比誘電率を意味している。一般に、ガラスに交流電流を流すと、ガラスは交流電流に対してエネルギー吸収を行い、熱として発する。吸収される誘電損失エネルギーは、ガラスの成分及び構造により定まる誘電率及び誘電正接に比例し、W=kfv2×εtanδで表される。ここで、Wは誘電損失エネルギー、kは定数、fは周波数、v2は電位傾度、εは誘電率、tanδは誘電正接を表す。この式からガラス組成物の誘電率ε及び誘電正接tanδが大きい程、また周波数fが高い程、誘電損失が大きくなることがわかる。よって誘電損失を小さくするには、ガラス組成物の誘電率εと誘電正接tanδを小さくすることが求められる。 On the other hand, for printed wiring boards, in recent years, in order to realize high-speed signal processing, signal transmission speed has been increased by using high frequency. In this case, the electrical characteristics of the printed wiring board are regarded as important. In order to improve the transmission speed inversely proportional to the square root of the dielectric constant of the material, it is necessary that the material constituting the printed wiring board has a low dielectric constant. In addition, the dielectric loss related to the heat generation of the printed wiring board is required to be small. For this purpose, a material having a small dielectric loss tangent is required. Incidentally, the dielectric constant in the present invention means a relative dielectric constant which is a ratio of a dielectric constant of a medium and a dielectric constant of a vacuum. In general, when an alternating current is passed through the glass, the glass absorbs energy with respect to the alternating current and generates heat. The absorbed dielectric loss energy is proportional to the dielectric constant and dielectric loss tangent determined by the glass component and structure, and is expressed as W = kfv 2 × εtan δ. Here, W is a dielectric loss energy, k is a constant, f is a frequency, v 2 is a potential gradient, ε is a dielectric constant, and tan δ is a dielectric loss tangent. From this equation, it can be seen that the larger the dielectric constant ε and the dielectric loss tangent tan δ of the glass composition and the higher the frequency f, the larger the dielectric loss. Therefore, in order to reduce the dielectric loss, it is required to reduce the dielectric constant ε and the dielectric loss tangent tan δ of the glass composition.
このため、プリント配線板に用いられるガラス繊維には誘電率εが低く、誘電正接tanδが小さいプリント配線板用ガラス繊維材質が要望されるようになり、特許文献1には、Eガラス(室温における周波数1MHzでの誘電率εが6.7、誘電正接tanδが12×10−4である)よりも低い誘電率と誘電正接を実現するためDガラスと呼称されるガラス材質が開示されている。このDガラスは、例えば、酸化物換算の質量百分率表示で、SiO2 74.6%、Al2O3 1.0%、B2O3 20.0%、MgO 0.5%、CaO 0.4%、Li2O 0.5%、Na2O 2.0%、K2O 1.0%からなるガラス材質であり、このガラスの1MHzの誘電率は約4.4である。 For this reason, a glass fiber material for a printed wiring board having a low dielectric constant ε and a low dielectric loss tangent tan δ is required for the glass fiber used for the printed wiring board. Patent Document 1 discloses E glass (at room temperature). A glass material called D glass is disclosed in order to realize a dielectric constant and a dielectric loss tangent lower than a dielectric constant ε at a frequency of 1 MHz and a dielectric loss tangent tan δ of 12 × 10 −4 . This D glass is, for example, expressed in terms of mass percentage in terms of oxide, SiO 2 74.6%, Al 2 O 3 1.0%, B 2 O 3 20.0%, MgO 0.5%, CaO 0. The glass material is 4%, Li 2 O 0.5%, Na 2 O 2.0%, K 2 O 1.0%, and the dielectric constant of 1 MHz of this glass is about 4.4.
特許文献2には、質量%で、SiO2 50〜60%、Al2O3 10〜18%、B2O3 18〜25%、CaO 0〜10%、MgO 1〜10%、Li2O+Na2O+K2O 0〜1.0%、Fe2O3 0.1〜1%のガラス組成を有することを特徴とする低誘電率ガラス繊維が開示されている。 Patent Document 2 includes, in mass%, SiO 2 50-60%, Al 2 O 3 10-18%, B 2 O 3 18-25%, CaO 0-10%, MgO 1-10%, Li 2 O + Na. A low dielectric constant glass fiber having a glass composition of 2 O + K 2 O 0 to 1.0% and Fe 2 O 3 0.1 to 1% is disclosed.
特許文献3には、質量%で、SiO2 50〜60%、Al2O3 10〜20%、B2O3 20〜30%、CaO 0〜5%、MgO 0〜4%、Li2O+Na2O+K2O 0〜0.5%、TiO2 0.5〜5%の組成を有することを特徴とする低誘電率ガラス繊維が開示されている。 Patent Document 3, in mass%, SiO 2 50~60%, Al 2 O 3 10~20%, B 2 O 3 20~30%, CaO 0~5%, 0~4% MgO, Li 2 O + Na A low dielectric constant glass fiber having a composition of 2 O + K 2 O 0-0.5% and TiO 2 0.5-5% is disclosed.
また特許文献4には、質量%で、SiO2 48〜80%、Al2O3 0〜18%、B2O3 11〜35%、MgO 0〜10%、CaO 0〜10%、Li2O+Na2O+K2O 0〜7%、TiO2 3%未満の組成を有し、H2O<800ppmであって、1MHzで誘電率が5.0以下、誘電正接が7×10−4以下であることを特徴とする低誘電率低誘電正接ガラスが開示されている。 Further, Patent Document 4, in mass%, SiO 2 48~80%, Al 2 O 3 0~18%, B 2 O 3 11~35%, 0~10% MgO, CaO 0~10%, Li 2 It has a composition of O + Na 2 O + K 2 O 0-7% and TiO 2 less than 3%, H 2 O <800 ppm, dielectric constant is 5.0 or less at 1 MHz, and dielectric loss tangent is 7 × 10 −4 or less. A low dielectric constant, low dielectric loss tangent glass characterized in that is disclosed.
しかしながら、これまでの発明は、高密度実装を行うプリント配線板等に用いるに相応しい高品位のガラス繊維を効率よく生産するという点で、十分ではない。プリント配線板用として用いられるガラス繊維は、一般に高温状態に保持した熔融ガラスからガラス繊維を引き出して製造される。その製造時には、ガラス中に混入する気泡によるホローファイバーと呼ばれる中空繊維が極稀に発生することがある。このホローファイバーは、熔融ガラス中の気泡が、ガラス繊維の紡糸時にガラス繊維中で引き出し方向に沿って引き延ばされることによって生成される。このようなホローファイバーは、ガラス繊維の強度等の物理的性能にも大きな影響を及ぼすばかりか、プリント配線板の絶縁不良などの致命的な欠陥となることがある。ホローファイバーは、絶縁信頼性の低下原因の一つとも捉えられている。すなわち、一層高密度実装のプリント配線板においては、穴個数の増加、狭間隔化が進むため、ホローファイバーを原因とする信頼性の低下が懸念されている。よってプリント配線板を製造する際には、ガラス繊維にホローファイバー、すなわち中空繊維の混入がないことが要求される。 However, the inventions so far are not sufficient in terms of efficiently producing high-quality glass fibers suitable for use in printed wiring boards and the like for high-density mounting. Glass fibers used for printed wiring boards are generally produced by drawing glass fibers from molten glass kept at a high temperature. During the production, hollow fibers called hollow fibers due to bubbles mixed in the glass may occur very rarely. This hollow fiber is generated by drawing bubbles in the molten glass along the drawing direction in the glass fiber when the glass fiber is spun. Such a hollow fiber not only greatly affects the physical performance such as the strength of the glass fiber, but may become a fatal defect such as an insulation failure of the printed wiring board. Hollow fibers are also regarded as one of the causes of reduced insulation reliability. That is, in the printed wiring board of higher density mounting, the number of holes is increased and the distance between the printed wiring boards is reduced, and there is a concern that the reliability is lowered due to the hollow fiber. Therefore, when manufacturing a printed wiring board, it is requested | required that a hollow fiber, ie, a hollow fiber, should not be mixed in glass fiber.
また、高密度実装の発達に伴い、プリント配線板には、従来よりも細いモノフィラメント径のガラス繊維(細番手フィラメント)が求められるようになってきている。細番手の繊維を用いる程、プリント配線板の穿孔位置を精巧に仕上げることができるからである。しかしながら細番手のガラス繊維は、熔融ガラスの粘度管理を厳しくせねばならず、熔融時の均質性にも高い水準が求められ、繊維径の調整が困難であるという問題も指摘されている。 Further, with the development of high-density packaging, glass fibers (thin count filaments) with a monofilament diameter thinner than before have been required for printed wiring boards. This is because, as the finer count fiber is used, the drilling position of the printed wiring board can be finely finished. However, it is pointed out that the fine glass fiber has to be strictly controlled in the viscosity of the molten glass, requires a high level of homogeneity during melting, and is difficult to adjust the fiber diameter.
本発明は、上述した状況に鑑み、電子部品の高密度実装に用いられるプリント配線板等の用途で構造材として多用される細番手のガラス繊維に関して、低誘電率、低誘電正接、及び低熱線膨張係数のガラス組成物よりなり、ホローファイバーの混入がなく、プリント配線板等の構成材に相応しい均質な品位のガラス繊維、およびその製造方法の提供と、このガラス繊維を用いて得られるガラス繊維シート状物に関する。 In view of the above-described situation, the present invention relates to a fine count glass fiber frequently used as a structural material in applications such as a printed wiring board used for high-density mounting of electronic components, and has a low dielectric constant, a low dielectric loss tangent, and a low heat ray. It is made of a glass composition having an expansion coefficient, does not contain hollow fibers, and provides a glass fiber of uniform quality suitable for a constituent material such as a printed wiring board, and a method for producing the same, and a glass fiber obtained using the glass fiber It relates to a sheet-like material.
本発明者らは、ガラス繊維用ガラス組成物中の微量成分に注目し、その含有量を所定範囲に限定することによってホローファイバーの混入しないガラス繊維が得られることを見いだし、その内容を提示するものである。 The present inventors pay attention to a trace amount component in the glass composition for glass fiber, find that a glass fiber not mixed with hollow fibers can be obtained by limiting the content to a predetermined range, and present the contents thereof. Is.
本発明のガラス繊維は、酸化物換算の質量百分率表示で、SiO2 70〜80%、Al2O3 0〜2%、B2O3 15〜21.5%、MgO 0〜1%、CaO 0〜2%、Li2O 0〜2%、Na2O 0〜3%、K2O 0〜3%、Li2O+Na2O+K2O 2〜5%の組成を含有し、SO3の含有量が50ppm以下であることを特徴とする。 Glass fibers of the present invention, as represented by mass percentage terms of oxides, SiO 2 70~80%, Al 2 O 3 0~2%, B 2 O 3 15~21.5%, 0~1% MgO, CaO 0~2%, Li 2 O 0~2% , containing Na 2 O 0~3%, K 2 O 0~3%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 2~5% of the composition, containing the SO 3 The amount is 50 ppm or less.
本発明のガラス繊維は、化学分析や機器分析等の各種分析手段を使用することによって、その化学組成を特定することができる。 The glass fiber of this invention can specify the chemical composition by using various analysis means, such as a chemical analysis and an instrumental analysis.
本発明では、ガラス繊維を構成する各元素成分を酸化物換算で表示すると、そのガラス組成は、SiO2成分が70質量%から80質量%の範囲にあり、Al2O3成分が0質量%から2質量%の範囲にあり、B2O3成分が15質量%から21.5質量%の範囲にあり、MgO成分が0質量%から1質量%の範囲にあり、CaO成分が0質量%から2質量%の範囲にあり、Li2O成分が0から2質量%の範囲にあり、Na2O成分が0から3質量%の範囲にあり、K2O成分が0から3質量%の範囲にあり、Li2O成分とNa2O成分とK2O成分の合量が2質量%から5質量%の範囲にあり、さらにSO3成分が50ppm以下であるということを表している。 In the present invention, when displaying each element component constituting the glass fibers in terms of oxide, the glass composition, SiO 2 component is in the range from 70 wt% to 80 wt%, Al 2 O 3 component is 0 mass% To 2 mass%, B 2 O 3 component is in the range of 15 mass% to 21.5 mass%, MgO component is in the range of 0 mass% to 1 mass%, and CaO component is 0 mass%. To 2% by mass, Li 2 O component in the range of 0 to 2% by mass, Na 2 O component in the range of 0 to 3% by mass, and K 2 O component in the range of 0 to 3% by mass. The total amount of the Li 2 O component, the Na 2 O component, and the K 2 O component is in the range of 2% by mass to 5% by mass, and the SO 3 component is 50 ppm or less.
上述した各成分の含有率を限定する理由を、以下に説明する。 The reason for limiting the content of each component described above will be described below.
SiO2成分はガラス構造において、その網目状構造の骨格をなす成分であって、本発明のガラス組成物の主要成分であり、ガラス組成物中のSiO2成分の含有量が増加するほどガラスの構造強度が大きくなる傾向となる。ガラスの構造強度が大きくなれば、それだけ化学的な耐久性も向上し、特に耐酸性について高い性能を有するものとなる。ガラス構造の強度を充分な状態となるように維持し、安定した品位を有するものとするには、SiO2成分の含有量は少なくとも70質量%以上とすることが必要である。一方、ガラス組成物中のSiO2成分の含有量が増加すると、熔融ガラスの高温粘性値が大きくなり、その結果、熔融法によりこのようなガラス組成物を高い効率で均質になるように製造しようとすれば、高価な設備が必要となる。またガラス繊維として成形する際の成形温度も高くなる。よって製造時の設備管理等の点でも制約が生じることとなる場合がある。またガラス熔融時に、ガラス化反応時などに生じた気泡等が残存しない均質な熔融ガラスを得やすいものとし、ガラスの熔融に過剰な熱エネルギーを要しないようにし、しかもガラス繊維を製造する際の高い紡糸性を確保するにはSiO2成分の含有量を80質量%以下の含有量とすることが必要である。以上の観点から、SiO2成分は、酸化物換算の百分率表示で、72質量%以上、78質量%以下とすること、すなわちSiO2 72〜78質量%がより好ましく、さらに好ましくはSiO2 73〜77質量%、一層好ましくはSiO2 74〜77質量%とすることである。 The SiO 2 component is a component that forms a skeleton of the network structure in the glass structure, and is a main component of the glass composition of the present invention, and the glass content increases as the content of the SiO 2 component in the glass composition increases. The structural strength tends to increase. As the structural strength of the glass increases, the chemical durability also increases, and in particular, the acid resistance has high performance. In order to maintain the strength of the glass structure in a sufficient state and have a stable quality, the content of the SiO 2 component needs to be at least 70% by mass or more. On the other hand, when the content of the SiO 2 component in the glass composition increases, the high temperature viscosity value of the molten glass increases, and as a result, such a glass composition will be produced with high efficiency and homogeneity by the melting method. If so, expensive equipment is required. Moreover, the molding temperature at the time of shaping | molding as glass fiber becomes high. Therefore, there may be restrictions in terms of equipment management during manufacturing. Also, when melting glass, it is easy to obtain a homogeneous molten glass in which bubbles generated during the vitrification reaction do not remain, so that excessive thermal energy is not required for melting the glass, and when producing glass fibers In order to ensure high spinnability, the content of the SiO 2 component needs to be 80% by mass or less. In view of the above, the SiO 2 component is expressed in terms of oxide percentage, and is preferably 72% by mass or more and 78% by mass or less, that is, SiO 2 is preferably 72 to 78% by mass, and more preferably SiO 2 73 to 73% by mass. 77 wt%, more preferably be a SiO 2 74 to 77 wt%.
Al2O3成分は、ガラスの分相化を抑制し、耐水性を向上させる成分であるが、2質量%以上含有すると誘電率εが高くなり分相性も悪化する。ガラスの分相性の悪化は、得られたガラス繊維の耐酸性の劣化に繋がるため好ましくない。ここで分相とは、ガラスが2以上のガラス相に分離する現象を意味している。このような観点から、Al2O3成分は、酸化物換算の百分率表示で、より好ましくは1.8質量%以下、すなわちAl2O3 0〜1.8質量%とすることであり、さらに好ましくは0〜1.4質量%、一層好ましくは0〜1.2質量%とすることである。 The Al 2 O 3 component is a component that suppresses the phase separation of the glass and improves the water resistance, but when it is contained in an amount of 2% by mass or more, the dielectric constant ε increases and the phase separation property deteriorates. Deterioration of the phase separation property of the glass is not preferable because it leads to deterioration of acid resistance of the obtained glass fiber. Here, the phase separation means a phenomenon in which the glass is separated into two or more glass phases. From such a viewpoint, the Al 2 O 3 component is expressed as a percentage in terms of oxide, more preferably 1.8% by mass or less, that is, Al 2 O 3 0 to 1.8% by mass, Preferably it is 0-1.4 mass%, More preferably, it is 0-1.2 mass%.
B2O3成分は、SiO2成分と同様にガラス網目構造において、その骨格をなす成分であるが、SiO2成分のように熔融ガラスの高温粘度を大きくすることはなく、むしろ高温粘度を低下させる働きがある。よってB2O3成分は成形されたガラスの誘電率εを低く維持し、かつ熔融ガラスの高温粘度の増加を抑える両方の役割を有する。ガラス組成中のB2O3成分の含有量は、15質量%未満ではガラスの誘電率εを4.5以下に維持しつつ、しかも紡糸温度である103.0dPa・sでの熔融ガラスの温度が十分な紡糸性を確保できる1400℃未満とするのが困難となる場合がある。一方、B2O3成分はガラス組成中の含有量が多くなりすぎると熔融中にB2O3成分の揮発量が多くなり、熔融ガラスを均質な状態に維持するのが困難となる場合もある。またB2O3成分の含有量が多くなりすぎると耐水性が低下するとともに歪点が下がる。このような観点からガラス組成中のB2O3成分が21.5質量%を超えるとガラスの耐酸性や分相性が悪化するため好ましくない。以上の観点からB2O3成分は、酸化物換算の百分率表示で、より好ましくは16質量%以上、21.0質量%以下とすること、すなわちB2O3 16〜21.0質量%とすることであり、より好ましくは17〜20.7質量%、一層好ましくは18〜20.5質量%とすることである。 B 2 O 3 component in the glass network structure like the SiO 2 component is a component forming the skeleton, rather than to increase the high temperature viscosity of the glass melt as SiO 2 component, but rather lower the high temperature viscosity There is a work to make. Therefore, the B 2 O 3 component has both roles of keeping the dielectric constant ε of the molded glass low and suppressing the increase in the high temperature viscosity of the molten glass. When the content of the B 2 O 3 component in the glass composition is less than 15% by mass, the glass is maintained at a dielectric constant ε of 4.5 or less, and the molten glass at a spinning temperature of 10 3.0 dPa · s. It may be difficult to make the temperature below 1400 ° C. at which sufficient spinnability can be ensured. On the other hand, when the content of the B 2 O 3 component in the glass composition is too large, the volatilization amount of the B 2 O 3 component increases during melting, and it may be difficult to maintain the molten glass in a homogeneous state. is there. On the other hand, if the content of the B 2 O 3 component is too large, the water resistance is lowered and the strain point is lowered. From such a viewpoint, if the B 2 O 3 component in the glass composition exceeds 21.5% by mass, the acid resistance and phase separation properties of the glass deteriorate, which is not preferable. From the above viewpoint, the B 2 O 3 component is expressed as a percentage in terms of oxide, and more preferably 16% by mass or more and 21.0% by mass or less, that is, B 2 O 3 16 to 21.0% by mass. More preferably, it is 17-20.7 mass%, More preferably, it is 18-20.5 mass%.
MgO成分は、ガラス原料を熔融し易くする融剤としての働きを有する成分であると同時に102.0dPa・sの温度に相当する高温粘性の低下に非常に有効であり、熔融時にガラスの泡切れを良くし、均質なガラスを作るのに役立つ。しかし、MgO成分はガラス組成中の含有量が1%を超えると誘電率ε及び誘電正接tanδが高くなるため好ましくない。以上の観点からMgO成分は、酸化物換算の百分率表示で、1質量%以下、より好ましくは0.9質量%以下、すなわち0〜0.9質量%とすることであり、さらに好ましくは0〜0.8質量%、一層好ましくは0〜0.7質量%とすることである。 The MgO component is a component having a function as a flux that makes it easy to melt the glass raw material, and at the same time, is very effective in reducing the high temperature viscosity corresponding to a temperature of 10 2.0 dPa · s. Helps to make bubbles out of foam and make homogeneous glass. However, if the content of the MgO component in the glass composition exceeds 1%, the dielectric constant ε and the dielectric loss tangent tan δ are increased. From the above viewpoint, the MgO component is expressed as a percentage in terms of oxide and is 1% by mass or less, more preferably 0.9% by mass or less, that is, 0 to 0.9% by mass, and more preferably 0 to 0% by mass. It is 0.8 mass%, More preferably, it is 0 to 0.7 mass%.
CaO成分は、ガラス原料を熔融し易くする融剤としての働きを有する成分であると同時に102.0dPa・sの温度に相当する高温粘度の低下に非常に有効であり、熔融時にガラスの泡切れを良くし、均質なガラスを作るのに役立つ。しかし、CaO成分はガラス組成中の含有量が2%を超えると誘電率ε及び誘電正接tanδが高くなるため好ましくない。以上の観点からCaO成分は、酸化物換算の百分率表示で、2.0質量%以下、より好ましくは1.5質量%以下、すなわち0〜1.5質量%とすることであり、さらに好ましくは0〜1.0質量%、一層好ましくは0〜0.8質量%とすることである。 The CaO component is a component having a function as a flux that makes it easy to melt a glass raw material, and at the same time, is very effective in lowering the high temperature viscosity corresponding to a temperature of 10 2.0 dPa · s. Helps to make bubbles out of foam and make homogeneous glass. However, if the content of the CaO component in the glass composition exceeds 2%, the dielectric constant ε and the dielectric loss tangent tan δ are increased. From the above viewpoint, the CaO component is expressed as a percentage in terms of oxide, and is 2.0% by mass or less, more preferably 1.5% by mass or less, that is, 0 to 1.5% by mass, more preferably 0 to 1.0% by mass, and more preferably 0 to 0.8% by mass.
Li2O成分、Na2O成分あるいはK2O成分として表されるガラス組成中の酸化物換算表示のアルカリ金属酸化物成分については、複数のガラス原料を混合した状態で加熱してガラス融液とする際に、ガラス融液の生成を容易にする、いわゆる融剤としての働きをし、さらに高温粘度を低下させる働きをも有するものである。しかし、Li2O成分、Na2O成分あるいはK2O成分は、いずれもガラス組成中の含有量が多くなると、ガラスの誘電率εが高くなり、耐水性が悪くなるため、Li2O成分は2質量%まで、Na2O成分及びK2O成分は各々3質量%が上限である。またLi2O、Na2O、及びK2Oの合量が2質量%以下の場合は、熔融ガラスの高温粘度が大きくなって熔融性が悪くなり、5質量%以上の場合は1MHzでの誘電率εが4.5以上、誘電正接tanδが0.003以上になる。以上の観点からLi2O成分の上限は、酸化物換算の百分率表示で、より好ましくは1.5質量%まで、すなわち0〜1.5質量%とすることであり、さらに好ましくは0〜1.3質量%とすることである。またNa2O成分及びK2O成分は各々、その上限が酸化物換算の百分率表示で、より好ましくは2.8質量%まで、すなわち0〜2.8質量%とすることであり、さらに好ましくは0〜2.5質量%、一層好ましくは0〜2.2質量%までとすることである。またLi2O成分、Na2O成分、及びK2O成分の合量については、より好ましくは2.3質量%以上4.5質量%以下、すなわち2.3〜4.5質量%とすることであり、さらに好ましくは2.7〜4.2質量%、一層好ましくは3.0〜3.9質量%とすることである。 Li 2 O component, the alkali metal oxide component oxides conversion display in the glass composition, expressed as Na 2 O component or K 2 O component, the glass melt is heated in a state of mixing a plurality of glass raw material In this case, it functions as a so-called flux that facilitates the production of a glass melt, and also has a function of lowering the high-temperature viscosity. However, Li 2 O component, Na 2 O component or K 2 O component, the both increased content in the glass composition, the dielectric constant of the glass ε increases, because the water resistance is poor, Li 2 O component Is up to 2% by mass, and the upper limit of each of the Na 2 O component and the K 2 O component is 3% by mass. In addition, when the total amount of Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O is 2% by mass or less, the high-temperature viscosity of the molten glass is increased and the meltability is deteriorated. The dielectric constant ε is 4.5 or more and the dielectric loss tangent tan δ is 0.003 or more. From the above viewpoint, the upper limit of the Li 2 O component is expressed as a percentage in terms of oxide, more preferably up to 1.5% by mass, that is, 0 to 1.5% by mass, and more preferably 0 to 1%. .3% by mass. The upper limit of each of the Na 2 O component and the K 2 O component is expressed as a percentage in terms of oxide, more preferably up to 2.8% by mass, that is, 0 to 2.8% by mass, and more preferably Is from 0 to 2.5 mass%, more preferably from 0 to 2.2 mass%. The total amount of the Li 2 O component, Na 2 O component, and K 2 O component is more preferably 2.3% by mass to 4.5% by mass, that is, 2.3 to 4.5% by mass. More preferably, it is 2.7 to 4.2% by mass, and more preferably 3.0 to 3.9% by mass.
SO3成分は、熔融ガラス中で清澄剤として作用する成分であるが、ガラス繊維中の残存量が50ppm以上になると、熔融ガラス中に泡が残ったり、ブッシング近傍でリボイルにより泡が発生したりすることにより、ホローファイバー発生の原因となるため好ましくない。ホローファイバーを少なくするためには、ガラス繊維中のSO3成分は少ないほど好ましく、より好ましくは30ppm以下、さらに好ましくは15ppm以下である。例えば、ガラス原料バッチ中にSO3が意図的あるいは不純物として含まれた場合でも、ガラス繊維として紡糸する前にガラスの熔融温度を十分に高くし、ガラス中の溶存SO3成分の量を少なくすることにより、SO2ガスとして熔融ガラスから放出させ、50ppm以下とすることが必要である。SO3成分の分析方法は、例えばアルカリ融解を用いて試料を分解し、イオンクロマトグラフを用いて行えばよい。 The SO 3 component is a component that acts as a fining agent in the molten glass. However, when the residual amount in the glass fiber is 50 ppm or more, bubbles remain in the molten glass, or bubbles are generated by reboil near the bushing. This is not preferable because it causes the generation of hollow fibers. In order to reduce the hollow fiber, the smaller the SO 3 component in the glass fiber, the better, more preferably 30 ppm or less, and even more preferably 15 ppm or less. For example, even when SO 3 is intentionally or contained as an impurity in a glass raw material batch, the glass melting temperature is sufficiently raised before spinning as glass fiber, and the amount of dissolved SO 3 component in the glass is reduced. Therefore, it is necessary to release it from the molten glass as SO 2 gas to 50 ppm or less. The SO 3 component analysis method may be carried out using an ion chromatograph, for example, by decomposing a sample using alkali melting.
また本発明のガラス繊維は、上述に加えて実質的にAs、Sb、F、Clを含まないものであるなら、環境負荷物質を含んでおらず、環境に配慮した製品となるので好ましい。なお、「実質的に含まない」とは、熔融時の耐火物や原料などから、不純物として混入する成分は対象外とするものであり、具体的には、各成分を酸化物換算表示で表すと、1000ppm以下であるという意味である。 Moreover, if the glass fiber of this invention does not contain As, Sb, F, and Cl substantially in addition to the above, since it does not contain an environmental load substance and becomes a product in consideration of the environment, it is preferable. “Substantially free” means that components mixed as impurities are excluded from refractories and raw materials at the time of melting. Specifically, each component is expressed in terms of oxide. And 1000 ppm or less.
As、Sb、F、Clも清澄剤として作用する成分であるが、環境負荷を考えると実質的に含まれないことが好ましい。 As, Sb, F, and Cl are also components that act as fining agents, but it is preferable that they are not substantially included in view of environmental burden.
本発明では、上述に加え清澄剤として、CeO2成分を2質量%以下含有してもよい。CeO2成分の清澄作用がより明瞭に表れるのは酸化物換算の質量百分率表示で0.01質量%以上とすることであり、より好ましくは0.05質量%以上、最も好ましくは0.10質量%以上とすることである。ただし、CeO2成分は、大量に添加しすぎると熔融ガラスの失透性に影響を及ぼす場合がある。このような観点からCeO2成分は、酸化物換算の質量百分率表示で2%を超えるべきではない。CeO2成分を含有することにより、ガラス繊維のノンホロー化をより達成しやすくなる。 In the present invention, as a fining agent added to the above, may contain CeO 2 component 2 mass%. The clarification effect of the CeO 2 component appears more clearly in terms of oxide mass percentage expressed as 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, and most preferably 0.10% by mass. % Or more. However, if the CeO 2 component is added in a large amount, it may affect the devitrification property of the molten glass. From such a viewpoint, the CeO 2 component should not exceed 2% in terms of oxide-based mass percentage. By containing the CeO 2 component, it becomes easier to achieve non-hollowing of the glass fiber.
また本発明のガラス繊維は、上述に加えて光学的な計測により得られるβ−OH値が0.55/mm以上、0.65/mm以下であるならば、熔融ガラスの清澄段階における粘度を低下させて、清澄を促進することが可能であり、含有するβ−OHにより難溶解性成分(ノット等となる均質化不十分な部分で紡糸において糸切れに繋がる危険性がある)の均質な熔融が促進され、そのため熔融ガラス中で泡の生成、膨張が抑制されることに繋がるので、紡糸時にホローファイバーの生成を防ぐことになり好ましい。 In addition to the above, the glass fiber of the present invention has a viscosity at the refining stage of the molten glass if the β-OH value obtained by optical measurement is 0.55 / mm or more and 0.65 / mm or less. It is possible to promote clarification by reducing the content of β-OH, which is difficult to dissolve (there is a risk of yarn breakage in spinning at an insufficiently homogenized portion such as a knot). Melting is promoted, which leads to suppression of foam formation and expansion in the molten glass, which is preferable because it prevents the formation of hollow fibers during spinning.
光学的な計測により得られるβ−OH値が0.55/mm以上、0.65/mm以下であるというのは、ガラスのβ−OH結合構造の振動によって3600cm−1付近に生じる赤外線の最小透過率を分母とし、参照波長(3846cm−1)での赤外線の透過率を分子として得られる比について、常用対数(10を底とする対数)の値を、被検査ガラス試料の厚さで除した値が0.55/mmから0.65/mmの範囲内であるという意味である。すなわち、β−OH値を計算する式は次のような数1で示す式になる。 The β-OH value obtained by optical measurement is 0.55 / mm or more and 0.65 / mm or less because the minimum infrared ray generated in the vicinity of 3600 cm −1 due to vibration of the β-OH bond structure of glass. For the ratio obtained using the transmittance as the denominator and the infrared transmittance at the reference wavelength (3846 cm −1 ) as the numerator, the value of the common logarithm (the logarithm with 10 as the base) is divided by the thickness of the glass sample to be inspected. This means that the measured value is within the range of 0.55 / mm to 0.65 / mm. In other words, the equation for calculating the β-OH value is the following equation (1).
なお、数1において、Tは披検査ガラス試料の光線透過厚さ(mm)、Aは参照波長(3846cm−1)における透過率(%)、Bは3600cm−1付近に生じる赤外線の最小透過率値(%)を表している。 In Equation 1 , T is the light transmission thickness (mm) of the glass sample, A is the transmittance (%) at the reference wavelength (3846 cm −1 ), and B is the minimum transmittance of infrared rays generated near 3600 cm −1. Value (%).
光学的な計測により得られるβ−OH値が0.55/mm未満である場合には、粘度の低下効果や難熔解性成分の削減効果が十分に得られない場合がある。本発明のガラス繊維は、主に白金を主要成分とする貴金属成分より構成されたブッシングと呼ばれる耐熱容器を用いて製造される場合が多い。このブッシングは、耐熱ノズルを多数備えており、この耐熱ノズルから多数のガラス繊維が細い熔融ガラスのストリームとして引き出されて冷却され、ガラス繊維とされる。β−OH値が0.55/mm未満であると、原料起源の気泡を脱泡するに十分な熔融が行えず、気泡が残留したままとなる。また難熔解性成分に取り込まれた状態の気泡はそのまま流出しやすい状況となり、紡糸時にノズルが詰まる、あるいは糸切れなどが発生し易い状況となる。そしてこのような熔融ガラス中の気泡生成、及び膨張の挙動の結果、紡糸においてホローファイバーが形成されやすくなる。以上のような観点からβ−OH値が0.55/mm以上とするのがより好ましく、さらに好ましく0.555/mm以上、一層好ましくは0.560/mm以上、さらに一層好ましくは0.565/mm以上、最も好ましくは0.568/mm以上とすることである。 When the β-OH value obtained by optical measurement is less than 0.55 / mm, the effect of reducing the viscosity or the effect of reducing the hardly soluble component may not be sufficiently obtained. The glass fiber of the present invention is often produced using a heat-resistant container called a bushing mainly composed of a noble metal component mainly composed of platinum. The bushing includes a large number of heat-resistant nozzles, and a large number of glass fibers are drawn out from the heat-resistant nozzles as a thin molten glass stream and cooled to form glass fibers. When the β-OH value is less than 0.55 / mm, sufficient melting cannot be performed to degas the bubbles originating from the raw material, and the bubbles remain. In addition, bubbles in a state in which they are taken into the hardly soluble component are likely to flow out as they are, and the nozzles are clogged during spinning or yarn breakage is likely to occur. As a result of the bubble generation and expansion behavior in the molten glass, hollow fibers are likely to be formed during spinning. From the above viewpoint, the β-OH value is more preferably 0.55 / mm or more, further preferably 0.555 / mm or more, more preferably 0.560 / mm or more, and still more preferably 0.565. / Mm or more, and most preferably 0.568 / mm or more.
またβ−OH値が0.65/mmを超える場合には、熔融ガラスの粘性は小さくなる方へシフトするが、その粘性の著しい変動が生じ易くなり、紡糸されるガラス繊維の直径の管理、調整が困難になる。以上のような観点からβ−OH値が0.645/mm以下とすることであり、さらに好ましくはβ−OH値が0.643/mm以下とすることである。 Further, when the β-OH value exceeds 0.65 / mm, the viscosity of the molten glass shifts to become smaller, but the viscosity tends to fluctuate significantly, and the diameter of the glass fiber to be spun is controlled. Adjustment becomes difficult. From the above viewpoint, the β-OH value is 0.645 / mm or less, more preferably the β-OH value is 0.643 / mm or less.
また本発明のガラス繊維は、上述に加えて本発明のガラス繊維の性能に大きな影響を及ぼさない範囲で必要に応じて各種の成分を添加することができる。本発明のガラス繊維用ガラス組成物の構成成分として使用できるものを具体的に例示するならば、ZrO2、P2O5、Fe2O3等を質量%表示で3%以下の含有量であれば含有することができる。 Moreover, the glass fiber of this invention can add various components as needed in the range which does not have big influence on the performance of the glass fiber of this invention in addition to the above-mentioned. Configuration if specifically exemplified what can be used as a component, the content of 3% by ZrO 2, P 2 O 5, Fe 2 O 3 or the like by mass percentage of glass composition for glass fiber of the present invention If present, it can be contained.
また上述以外にも、微量成分を質量%表示で0.1%まで含有することができる。例えば、Cr2O3、MoO3等の各種微量成分が該当する。 In addition to the above, trace components can be contained up to 0.1% in terms of mass%. For example, various trace components such as Cr 2 O 3 and MoO 3 are applicable.
また本発明のガラス繊維では、ガラス繊維の性能に大きな影響がないならば、ガラス中に微量の貴金属元素が含有してもよい。例えば、Pt、Rh及びOs等の白金属元素を1000ppmまで、すなわち金属元素の含有量を質量百分率で表示して0.1%まで含有してもよい。 Moreover, in the glass fiber of this invention, if there is no big influence on the performance of glass fiber, a trace amount of noble metal elements may contain in glass. For example, a white metal element such as Pt, Rh, and Os may be contained up to 1000 ppm, that is, the content of the metal element expressed as a mass percentage up to 0.1%.
本発明のガラス繊維は、上述に加え周波数1MHzにおける誘電率εが4.5以下であり、かつ誘電正接が20×10−4以下であるならば、ガラス繊維を用いたプリント配線板の誘電損失が小さくなるので好ましい。 If the dielectric constant ε at a frequency of 1 MHz is 4.5 or less and the dielectric loss tangent is 20 × 10 −4 or less in addition to the above, the glass fiber of the present invention has a dielectric loss of a printed wiring board using glass fiber. Is preferable.
また、本発明のガラス繊維は、上述に加え周波数10GHzにおける誘電率εが4.5以下であり、かつ誘電正接が60×10−4以下であるならば高周波数を使用するプリント配線板で誘電損失が一層小さくなるので好ましい。 In addition to the above, the glass fiber of the present invention is a printed wiring board that uses a high frequency if the dielectric constant ε at a frequency of 10 GHz is 4.5 or less and the dielectric loss tangent is 60 × 10 −4 or less. This is preferable because the loss is further reduced.
本発明のガラス繊維は、上述に加え150℃における体積電気抵抗率logρが12.8Ω・cm以上であるならば、電気抵抗が十分に大きいため、プリント配線板などとして利用する際に安定した性能を発揮するものとなる。 In addition to the above, the glass fiber of the present invention has a sufficiently high electrical resistance if the volume electrical resistivity log ρ at 150 ° C. is 12.8 Ω · cm or more. Will be demonstrated.
また本発明のガラス繊維は、上述に加え103.0dPa・sの温度Tyが1400℃未満であれば、ガラス繊維の紡糸装置や紡糸方法に大きな変更を行うことなく効率よくガラス繊維を製造することができるので好適である。 In addition to the above, the glass fiber of the present invention can be efficiently produced without significant changes to the glass fiber spinning device and spinning method, provided that the temperature Ty of 10 3.0 dPa · s is less than 1400 ° C. This is preferable.
本発明のガラス繊維は、ガラス繊維の直径の平均値が3μm以上9.5μm以下、特に3μm以上5μm以下の、いわゆる細番手であれば、特に高密度で薄型化が必要となるプリント配線板等の用途に適用する場合に、このような繊維径の小さいガラス繊維を使用することによって構成されたプリント配線板用途の複合材の性能を大きく改善するものとなる。 If the glass fiber of the present invention is a so-called fine count having an average value of the diameter of the glass fiber of 3 μm or more and 9.5 μm or less, particularly 3 μm or more and 5 μm or less, a printed wiring board that requires high density and thinning is particularly required. When applied to the above-mentioned uses, the performance of the composite material for printed wiring board applications constituted by using such glass fibers having a small fiber diameter is greatly improved.
ガラス繊維、すなわちガラスフィラメントの直径の平均値が3μm未満である場合には、繊維径が小さくなりすぎるため、ガラス繊維の製造収率が低くなる場合もある。 When the average diameter of the glass fibers, that is, the glass filaments is less than 3 μm, the fiber diameter becomes too small, so that the production yield of the glass fibers may be lowered.
一方、ガラスフィラメントの直径の平均値が9.5μmを超える場合には、繊維径が太すぎてプリント配線板用のガラス繊維としては適さない。 On the other hand, when the average value of the diameter of the glass filament exceeds 9.5 μm, the fiber diameter is too large and it is not suitable as a glass fiber for a printed wiring board.
以上のような観点から、本発明のガラス繊維は、そのガラスフィラメントの直径の平均値が3.1μm以上9.2μm以下の範囲とすることがより好ましく、さらに好ましくは3.2μm以上7.2μm以下の範囲とすることであり、一層好ましくは3.3μm以上5.5μm以下の範囲とすることであり、さらに一層好ましくは3.4μm以上5.2μm以下とすることであって、最も好ましくは3.8μm以上4.8μm以下とすることである。 From the above viewpoints, the glass fiber of the present invention preferably has an average diameter of the glass filament in the range of 3.1 μm or more and 9.2 μm or less, and more preferably 3.2 μm or more and 7.2 μm. It is within the following range, more preferably within the range of 3.3 μm to 5.5 μm, even more preferably within the range of 3.4 μm to 5.2 μm, most preferably It is to be 3.8 μm or more and 4.8 μm or less.
また本発明のガラス繊維は、上述に加えてガラスフィラメント長さ100mm当たりのホローファイバーが3個/10万フィラメント以下であるならば、信頼性の高いプリント配線板を得ることができる。 In addition to the above, the glass fiber of the present invention can provide a highly reliable printed wiring board if the number of hollow fibers per 100 mm of glass filament length is 3 / 100,000 filaments or less.
ガラスフィラメント長さ100mm当たりのホローファイバーが3本/10万フィラメント以下であるとは、ガラスフィラメント長さ100mmのフィラメントについて、その10万フィラメント当たりのホローファイバー数が3本以下であることを意味している。ホローファイバー数の計測は、ガラスファイバーと屈折率が等しくなるように調整された浸液中にガラスクロスを浸漬し、透過光の顕微鏡(50倍)下で観察し、ガラスクロスの経糸中のホローファイバーの本数を計測し、その値を観察したフィラメント本数で割り、10万倍することにより容易に求めることができる。 The number of hollow fibers per glass filament length of 100 mm is 3 / 100,000 filaments or less means that the number of hollow fibers per 100,000 filaments is 3 or less for a filament with a glass filament length of 100 mm. ing. The number of hollow fibers is measured by immersing the glass cloth in an immersion liquid adjusted to have the same refractive index as that of the glass fiber, and observing it under a microscope (50 times) of the transmitted light. It can be easily obtained by measuring the number of fibers and dividing the value by the number of observed filaments and multiplying by 100,000.
本発明のガラス繊維は、上記した観点から、より好ましくはガラスフィラメント長さ100mm当たり2個/10万フィラメント以下、さらに好ましくは1個/10万フィラメント以下とすることであり、最も好ましくは0.5個/10万フィラメント以下とすることである。 From the above viewpoint, the glass fiber of the present invention is more preferably 2 pieces / 100,000 filaments or less, more preferably 1 piece / 100,000 filaments or less per 100 mm of the glass filament length, most preferably 0.00. 5 pieces / 100,000 filaments or less.
ガラス繊維については、その表面に所望の物理化学的な性能を付与する被覆剤を表面に塗布したものとしてもよい。具体的には集束剤、帯電防止剤、界面活性剤、酸化防止剤、被膜形成剤、カップリング剤あるいは潤滑剤を被覆したものであってもよい。 About glass fiber, it is good also as what apply | coated to the surface the coating agent which provides a desired physicochemical performance. Specifically, a sizing agent, an antistatic agent, a surfactant, an antioxidant, a film forming agent, a coupling agent or a lubricant may be coated.
ガラス繊維の表面処理に使用できるシランカップリング剤を例示すれば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等があり、使用されるガラス繊維と複合化する樹脂の種類により適宜選択してもよい。 Examples of silane coupling agents that can be used for glass fiber surface treatment include γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacrylic acid. Roxypropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ- There are aminopropyltrimethoxysilane / hydrochloride, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, etc., and select appropriately according to the type of resin to be combined with the glass fiber used Also good.
本発明のガラス繊維は、上述に加えて繊維直径の標準偏差を繊維直径の平均値で除し、その値に100を乗じて得られるガラス繊維直径のCV(Coefficient of Variation)値が、12%以下である複数本のガラスフィラメントをチョップドストランド、ヤーン又はロービングの形態としたものであれば、プリント配線板用途に加えて、プリント配線板以外の他の用途であっても、繊維径の小さいガラス繊維を必要とする様々な場合に用いることができる。ちなみに、CV値は、変動係数とも呼び、標準偏差から尺度の影響を除いた散らばり度合いを算出した値である。ガラス繊維のCV値が12%を超えると、精密な形状を要求されるガラス繊維として、その成形性等で支障が生じるため好ましくない。CV値を数式で表すと数2に示すような式となる。 The glass fiber of the present invention has a CV (Coefficient of Variation) value of 12% obtained by dividing the standard deviation of the fiber diameter by the average value of the fiber diameter in addition to the above, and multiplying that value by 100. A glass having a small fiber diameter, in addition to a printed wiring board, in addition to a printed wiring board, as long as a plurality of glass filaments in the form of chopped strands, yarns, or rovings are used. It can be used in various cases where fibers are required. Incidentally, the CV value is also called a coefficient of variation, and is a value obtained by calculating the degree of dispersion excluding the influence of the scale from the standard deviation. If the CV value of the glass fiber exceeds 12%, it is not preferable because the glass fiber that requires a precise shape has a problem in its formability. When the CV value is expressed by a mathematical formula, the formula shown in Equation 2 is obtained.
ガラス繊維直径のCV値が12%以下である複数本のガラスフィラメントをチョップドストランド、ヤーン又はロービングの形態としたものとは、前記したCV値が12%以下となるようにガラス繊維製造装置の諸条件を調整することによって紡糸を行い、得られたガラス繊維を切断したガラスチョップドストランドとするか、あるいは撚糸としたヤーンとするか、ガラスフィラメント複数本を引き揃えて回巻状態に巻き取ったロービングとしたものであることを表している。ちなみに繊維直径の標準偏差及び平均値は、200本のガラスフィラメントについての計測値から算出するものである。 A plurality of glass filaments having a glass fiber diameter CV value of 12% or less in the form of chopped strands, yarns or rovings means that the glass fiber production apparatus has a CV value of 12% or less. Spinning by adjusting the conditions, the obtained glass fiber is made into a chopped glass chopped strand, or a twisted yarn, or a roving obtained by winding a plurality of glass filaments in a wound state It represents that. Incidentally, the standard deviation and the average value of the fiber diameter are calculated from the measured values for 200 glass filaments.
ガラス繊維直径のCV値が12%以下となるように制御するには、例えばブッシングに多数の耐熱性ノズルを配設したガラス成形装置を用いる場合であれば、ノズル孔直径、ノズル長さ、ノズル温度、ノズル周囲大気温度、ノズルヘッド圧、送風速度及びガラスフィラメント引き出し速度の夫々の条件を本発明のガラス繊維用組成物に適合する最適なものとなるように決めればよい。 In order to control the CV value of the glass fiber diameter to be 12% or less, for example, when using a glass forming apparatus in which a large number of heat-resistant nozzles are arranged in the bushing, the nozzle hole diameter, nozzle length, nozzle Each condition of the temperature, the ambient air temperature around the nozzle, the nozzle head pressure, the air blowing speed, and the glass filament drawing speed may be determined so as to be optimal for the glass fiber composition of the present invention.
本発明のガラス繊維は、ガラス繊維直径のCV値が12%以下である複数本のガラスフィラメントをチョップドストランド、ヤーン又はロービングの形態としたものであるならば、均一な直径のガラス繊維を種々の形態で成形されたものとでき、プリント配線板の用途で用いられる際に開繊、拡幅処理されたガラスクロスとすることにより、スルーホールを形成するドリリング工程でドリル先端のズレによって発生する穿孔位置の変動を抑止することによって穿孔位置の精度を高めることになるので好ましい。 If the glass fiber of the present invention is a glass fiber having a CV value of 12% or less in the form of chopped strand, yarn or roving, a plurality of glass filaments having a CV value of 12% or less can be used. A drilling position generated by misalignment of the drill tip in the drilling process to form a through hole by using a glass cloth that is opened and widened when used in printed wiring board applications. It is preferable because the accuracy of the drilling position can be improved by suppressing the fluctuations.
また本発明のガラス繊維は、所望の性能を実現できるのであれば、どのような製造方法によって製造されたものであってもよい。例えば、直接成形法(DM法:ダイレクトメルト法)、間接成形法(MM法:マーブルメルト法)等の各種の製造方法を用途や製造量に応じて採用してよい。すなわち、本発明のガラス繊維は上述に加えて耐熱性ノズルを備えたブッシングからガラス繊維を引き出すことによって所定直径のガラス繊維を得ることによって紡糸されたものであればよい。 Moreover, the glass fiber of this invention may be manufactured by what kind of manufacturing method, as long as desired performance is realizable. For example, various production methods such as a direct molding method (DM method: direct melt method) and an indirect molding method (MM method: marble melt method) may be employed depending on the application and production amount. That is, the glass fiber of the present invention may be any glass fiber that has been spun by obtaining a glass fiber having a predetermined diameter by drawing the glass fiber from a bushing having a heat-resistant nozzle in addition to the above.
また本発明のガラス繊維は、上述に加えてプリント配線板に用いられるものであれば、細番手のガラス繊維を高い品質のプリント配線板を構成することができる。 Moreover, if the glass fiber of this invention is used for a printed wiring board in addition to the above, the glass fiber of a fine count can comprise a high quality printed wiring board.
本発明のガラス繊維は、上述に加えてガラスクロス、あるいは不織布として有機樹脂材と複合化されて有機樹脂複合材を形成する用途で用いられものであれば、高密度なプリント配線板を構成する上で最適なガラス繊維となるので好ましい。 The glass fiber of the present invention constitutes a high-density printed wiring board as long as it is used for the purpose of forming an organic resin composite material by being combined with an organic resin material as a glass cloth or a nonwoven fabric in addition to the above. Since it becomes an optimal glass fiber above, it is preferable.
すなわち、ガラスクロス、あるいは不織布として有機樹脂材と複合化されて有機樹脂複合材を形成する用途で用いられものとは、ガラス繊維を経糸と緯糸として、プリント配線板用ガラスクロスに用いられる種々の製織方法で織られた織物とするか、あるいはチョップドストランドを湿式法や乾式法にてガラスペーパーとし、これらを有機樹脂材と複合化することによって有機樹脂複合材を形成する用途で用いるものである。 In other words, the glass cloth or the one used as a nonwoven fabric to be combined with an organic resin material to form an organic resin composite material is a glass cloth used as a warp and a weft for various glass cloths for printed wiring boards. The woven fabric is woven by the weaving method, or the chopped strand is used as a glass paper by a wet method or a dry method, and is used for forming an organic resin composite by compounding these with an organic resin material. .
本発明のガラス繊維を使用して得られるガラスクロスの場合、それを構成するガラス繊維は、例えば、1tex以上75tex以下、好ましくは1.5tex以上25tex以下であり、さらに好ましくは1.5tex以上15tex以下であり、束ねられたガラスストランドを構成するガラスフィラメントの断面形状等については特別な限定を必要としない。ガラスフィラメントの断面形状は、円形であっても楕円形であっても長円形であってもよい。ガラス繊維束の撚り数は、2回/25mm以下がより好ましい。 In the case of the glass cloth obtained by using the glass fiber of the present invention, the glass fiber constituting the glass cloth is, for example, 1 tex or more and 75 tex or less, preferably 1.5 tex or more and 25 tex or less, more preferably 1.5 tex or more and 15 tex or less. It is the following, and no special limitation is required for the cross-sectional shape of the glass filament constituting the bundled glass strand. The cross-sectional shape of the glass filament may be circular, elliptical, or oval. The twist number of the glass fiber bundle is more preferably 2 times / 25 mm or less.
また本発明のガラス繊維を使用して得られるガラスクロスは経糸、及び緯糸の25mm当たりについての打ち込み本数がそれぞれ30本以上100本以下、好ましくは経糸が45本以上90本以下、緯糸が35本以上90本以下となる構成のガラスクロスであればさらに好適である。 The glass cloth obtained by using the glass fiber of the present invention has 30 to 100 warps per warm and 25 mm of wefts, preferably 45 to 90 warps and 35 wefts. A glass cloth having a configuration of 90 or more is more preferable.
本発明のガラス繊維を使用して得られる製織品が、プリント配線板の構成材料として用いられる場合には、その製造工程は具体的に以下のようなものとなる。すなわち、本発明のガラス繊維用組成物よりなるガラスヤーン回巻体のパッケージから解舒されたガラスヤーンをワーパーで整経し、糊付け機で二次サイズしてビームからルームビームに巻き取りこれを経糸とする。ガラスヤーン回巻体のパッケージを解舒して、これを緯糸に使用し、エアージェットルームなどを用いてガラスクロスを製織する。製織されたガラスクロスに付着している有機成分を加熱焼却することにより取り除き(加熱脱油)、シランカップリング剤を含む処理液に浸漬して乾燥した(表面処理)後、樹脂を含侵させ、積層して樹脂を硬化させることによってプリント配線板用の積層板が製造される。 When the woven product obtained using the glass fiber of the present invention is used as a constituent material of a printed wiring board, the production process is specifically as follows. That is, the glass yarn unwound from the package of the glass yarn wound body made of the composition for glass fiber of the present invention is warped with a warper, and is secondarily sized with a gluing machine and wound from a beam to a room beam. Use warp. The package of the glass yarn wound body is unwound, this is used for the weft, and the glass cloth is woven using an air jet loom or the like. Organic components adhering to the woven glass cloth are removed by incineration by heating (heat deoiling), immersed in a treatment solution containing a silane coupling agent and dried (surface treatment), and then impregnated with resin. A laminated board for a printed wiring board is manufactured by laminating and curing the resin.
また本発明のガラス繊維を使用して得られるガラスペーパーが、チョップドストランドを使用したものである場合は、そのチョップドストランドの長さ寸法は限定しない。つまり繊維の長さ寸法については、用途に適応したものを選択することができる。また、チョップドストランドの製造方法についても任意のものを採用することができる。熔融工程から紡糸されたストランドを紡糸直後に切断加工することもできるし、一度連続繊維として巻き取った後に用途に応じて切断装置により切断加工してもよい。この場合、切断方法についても任意の方法を採用することができる。例えば、外周刃切断装置や内周刃切断装置等を使用することが可能である。また、チョップドストランドの集合形態についても特に限定しない。 Moreover, when the glass paper obtained using the glass fiber of this invention uses a chopped strand, the length dimension of the chopped strand is not limited. In other words, the fiber length dimension can be selected according to the application. Further, any method for producing chopped strands can be adopted. The strand spun from the melt process can be cut immediately after spinning, or once wound as a continuous fiber, it may be cut by a cutting device according to the application. In this case, any method can be adopted as a cutting method. For example, an outer peripheral blade cutting device, an inner peripheral blade cutting device, or the like can be used. Moreover, it does not specifically limit about the aggregate form of a chopped strand.
また本発明のガラス繊維を使用して得られるガラスクロスやガラスペーパーには、本発明のガラス繊維以外の繊維材や固形添加剤、液状添加剤を用途に応じて併用してよい。またガラスクロスやガラスペーパーを構成する場合に本発明のガラス繊維材と併用する本発明のガラス繊維以外の繊維材としては、Eガラス繊維や他の組成のガラス繊維、また有機繊維材、セラミック繊維やカーボン繊維等を使用してもよく、固形添加材としては、セラミックス粉末、有機樹脂粉末、及びシリコーン粉末等があり、液状添加剤としては、重合促進剤、重合禁止剤、酸化防止剤、分解反応禁止剤、希釈剤、帯電防止剤、凝集防止剤、改質剤、湿潤剤、乾燥剤、防黴剤、分散剤、硬化促進剤、反応促進剤、増粘剤又は反応促進剤等を適量使用してもよい。 Moreover, you may use together the fiber material other than the glass fiber of this invention, a solid additive, and a liquid additive for the glass cloth and glass paper obtained using the glass fiber of this invention according to a use. In addition, as a fiber material other than the glass fiber of the present invention to be used in combination with the glass fiber material of the present invention when constituting glass cloth or glass paper, E glass fiber, glass fiber of other composition, organic fiber material, ceramic fiber And carbon fibers may be used. Solid additives include ceramic powder, organic resin powder, and silicone powder. Liquid additives include polymerization accelerators, polymerization inhibitors, antioxidants, and decomposition. Appropriate amounts of reaction inhibitors, diluents, antistatic agents, anti-aggregation agents, modifiers, wetting agents, drying agents, antifungal agents, dispersants, curing accelerators, reaction accelerators, thickeners or reaction accelerators May be used.
本発明のガラス繊維の製造方法は、光学的な計測により得られるβ−OH値が0.59/mm以上、0.65/mm以下となるように熔融し、紡糸することにより本発明のガラス繊維を製造することを特徴とする。 The glass fiber production method of the present invention is obtained by melting and spinning so that the β-OH value obtained by optical measurement is 0.59 / mm or more and 0.65 / mm or less. It is characterized by producing fibers.
ここで、光学的な計測により得られるβ−OH値が0.55/mm以上、0.65/mm以下となるように熔融し、紡糸することにより本発明のガラス繊維を製造するとは、次のようなものである。すなわち、熔融ガラスとなるように各種ガラス原料(カレット等を含む)を高温状態に加熱して熔融し、均質化の後にブッシングに付設したノズルから紡糸して得られるガラス繊維であって、酸化物換算の質量百分率表示で、SiO2 70〜80%、Al2O3 0〜2%、B2O3 15〜21.5%、MgO 0〜1%、CaO 0〜2%、Li2O 0〜2%、Na2O 0〜3%、K2O 0〜3%、Li2O+Na2O+K2O 2〜5%の含有組成を有し、SO3含有量が50ppm以下であるようにすることであり、かつ光学的な計測により得られるガラスのβ−OH値が0.55/mm以上、0.65/mm以下となるようにガラスの水分量を限定するということである。 Here, the glass fiber of the present invention is produced by melting and spinning so that the β-OH value obtained by optical measurement is 0.55 / mm or more and 0.65 / mm or less. It ’s like that. That is, it is a glass fiber obtained by heating various glass raw materials (including cullet etc.) to a high temperature to melt them, and spinning them from a nozzle attached to a bushing after homogenization. in mass percentage conversion, SiO 2 70~80%, Al 2 O 3 0~2%, B 2 O 3 15~21.5%, 0~1% MgO, CaO 0~2%, Li 2 O 0 ˜2%, Na 2 O 0 to 3%, K 2 O 0 to 3%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 2 to 5% in composition, SO 3 content should be 50 ppm or less In other words, the moisture content of the glass is limited so that the β-OH value of the glass obtained by optical measurement is 0.55 / mm or more and 0.65 / mm or less.
ガラスのβ−OH値が0.55/mm以上、0.65/mm以下となるようにするには、ガラス原料成分の選定、カレット率、熔融ガラスの温度と時間、酸素分圧、熔融ガラスの液面の上面の雰囲気、ブッシングやノズル、さらに熔融タンクの周囲雰囲気の溶存ガス成分を適正に管理すればよい。また熔融を複数回に分け、一次熔融、二次熔融などとして、他段階の熔融を行う際には、β−OH値の値を支配する熔融段階が判るのであれば、その段階のみを重点的に管理してもよい。これらの相互条件を熔融ガラス中でβ−OH値の上限値と下限値の間となるようにし、しかも紡糸が安定して実現できるものとなるようにすればよく、その結果、得られるガラスのβ−OH値は0.55/mm以上、0.65/mm以下とすればよい。 In order for the β-OH value of the glass to be 0.55 / mm or more and 0.65 / mm or less, selection of glass raw material components, cullet rate, temperature and time of molten glass, oxygen partial pressure, molten glass The atmosphere of the upper surface of the liquid surface, the bushing and the nozzle, and the dissolved gas component in the ambient atmosphere of the melting tank may be appropriately managed. In addition, when the melting is divided into multiple times and the other stages of melting are performed as primary melting, secondary melting, etc., if the melting stage governing the value of β-OH value is known, only that stage will be focused You may manage. It is sufficient that these mutual conditions be between the upper limit value and the lower limit value of the β-OH value in the molten glass, and that spinning can be realized stably. The β-OH value may be 0.55 / mm or more and 0.65 / mm or less.
また、本発明のガラス繊維シート状物は、本発明のガラス繊維をシート状に形成してなり、有機樹脂材と複合化されて有機樹脂複合材を形成する用途で用いられることを特徴とする。 In addition, the glass fiber sheet-like material of the present invention is formed by forming the glass fiber of the present invention into a sheet shape, and is used for an application in which an organic resin composite material is formed by being combined with an organic resin material. .
ここで、本発明のガラス繊維をシート状に形成してなり、有機樹脂材と複合化されて有機樹脂複合材を形成する用途で用いられるとは、酸化物換算の質量百分率表示でSiO2 70〜80%、Al2O3 0〜2%、B2O3 15〜21.5%、MgO 0〜1%、CaO 0〜2%、Li2O 0〜2%、Na2O 0〜3%、K2O 0〜3%、Li2O+Na2O+K2O 2〜5%の組成を含有し、SO3の含有量が50ppm以下であるガラス繊維をその厚さが1mm以下のガラス繊維シート状物とし、熱硬化性を有する有機樹脂材を含浸させて有機樹脂複合材を得る用途で使用されるものであることを意味している。 Here, the glass fiber of the present invention will be formed into a sheet, and are used in applications for forming the organic resin composite material is complexed with an organic resin material, SiO 2 70 with mass percentage of the oxide equivalent ~80%, Al 2 O 3 0~2 %, B 2 O 3 15~21.5%, 0~1% MgO, CaO 0~2%, Li 2 O 0~2%, Na 2 O 0~3 %, K 2 O 0 to 3%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 2 to 5% glass fiber sheet having a SO 3 content of 50 ppm or less and a glass fiber sheet having a thickness of 1 mm or less It is meant to be used in applications where an organic resin composite material is obtained by impregnating a thermosetting organic resin material.
熱硬化性を有する有機樹脂材としては、例えばフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂あるいはビスマレイミド樹脂等の樹脂を使用すればよい。 For example, a resin such as a phenol resin, an epoxy resin, a polyimide resin, or a bismaleimide resin may be used as the organic resin material having thermosetting properties.
また本発明のガラス繊維シートは、上述に加えガラスシート状物が、ガラスクロス又はガラスペーパーであるならば、用途に応じて種々の性能を発揮するプリント配線板を製造することができる。 Moreover, if the glass fiber sheet of this invention is a glass cloth or glass paper in addition to the above, the printed wiring board which exhibits various performance according to a use can be manufactured.
ガラスクロスとしては、様々な構造の織布を採用することができる。例えば平織り、綾織等の織り構造のものから、さらに複雑な構造を有するものまで使用することが可能である。さらにガラスペーパーについては、チョップドストランドを使用し、白水中でモノフィラメントとして分散させた後、すきあげ、有機結合剤を用いてシート状物に成形したものであればよい。例えばチョップドストランドを使用する場合であれば、上述した本発明のガラス繊維を熔融した熔融ガラスをブッシング等の成形装置に配設された耐熱製ノズルから連続的に引き出してその周囲に集束剤などを被覆させて成形する。次いで得られたガラス長繊維を紙管等の周囲に巻き取ってケーキ(またはチーズともよぶ)とした後ケーキから必要本数をまとめて引き出してガラス繊維切断装置によって所定長の寸法となるように切断する。こうして得られたチョップドストランドを白水中に分散させた後、メッシュ上にすき上げ、コンベヤ上にランダムに堆積してシート状となった状態で、その上方より液状の結合剤を散布し、この結合剤を硬化させることによりそれぞれのガラスチョップドストランド同士を接合する工程を経て、ガラスチョップドストランドにより構成させるガラス繊維シート状物が得られることとなる。 As the glass cloth, woven fabrics having various structures can be employed. For example, it is possible to use a woven structure such as a plain weave or a twill weave to a more complicated structure. Further, the glass paper may be any glass paper as long as it is chopped strands, dispersed as a monofilament in white water, and then formed into a sheet using an organic binder. For example, in the case of using chopped strands, the molten glass obtained by melting the glass fiber of the present invention described above is continuously drawn out from a heat-resistant nozzle disposed in a molding apparatus such as a bushing, and a sizing agent or the like is provided around the glass. Cover and mold. Next, the obtained long glass fiber is wound around a paper tube or the like to make a cake (also called cheese), and then the necessary number is pulled out from the cake and cut to a predetermined length by a glass fiber cutting device. To do. After the chopped strands thus obtained are dispersed in white water, they are picked up on a mesh, randomly deposited on a conveyor to form a sheet, and a liquid binder is sprayed from above to bond this By curing the agent, a glass fiber sheet-like material constituted by the glass chopped strands is obtained through a step of bonding the glass chopped strands to each other.
(1)本発明のガラス繊維は、酸化物換算の質量百分率表示で、SiO2 70〜80%、Al2O3 0〜2%、B2O3 15〜21.5%、MgO 0〜1%、CaO 0〜2%、Li2O 0〜2%、Na2O 0〜3%、K2O 0〜3%、Li2O+Na2O+K2O 2〜5%の組成を含有し、SO3の含有量が50ppm以下であるため、熔融ガラス中に泡が残ったり、ブッシング近傍でリボイルにより泡が発生したりすることがなく、ガラス繊維中のホローファイバーの数が少なく、しかも得られたガラス繊維の誘電率εや誘電正接tanδなどの電気的な性能に優れたものとなる。 1 glass fibers of the present invention, as represented by mass percentage terms of oxides, SiO 2 70~80%, Al 2 O 3 0~2%, B 2 O 3 15~21.5%, MgO 0~1 %, CaO 0-2%, Li 2 O 0-2%, Na 2 O 0-3%, K 2 O 0-3%, Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 2-5%, Since the content of 3 is 50 ppm or less, no bubbles remain in the molten glass or bubbles are not generated by reboil in the vicinity of the bushing, and the number of hollow fibers in the glass fiber is small and obtained. The glass fiber has excellent electrical performance such as dielectric constant ε and dielectric loss tangent tan δ.
(2)本発明のガラス繊維は、実質的にAs、Sb、F、及びClを含有しないものであれば、環境負荷が小さいものとなるので好ましい。 (2) If the glass fiber of this invention does not contain As, Sb, F, and Cl substantially, since an environmental load will become small, it is preferable.
(3)本発明のガラス繊維は、光学的な計測により得られるβ−OH値が0.55/mm以上、0.65/mm以下であるならば、熔融時の清澄が促進され、しかも粘度の大きい不均質成分が紡糸に悪影響を及ぼし、ホローファイバーの生成機会を増やすことに繋がることもなく、それだけ安定した品位のガラス繊維を得やすくなるので好ましい。 (3) If the β-OH value obtained by optical measurement of the glass fiber of the present invention is 0.55 / mm or more and 0.65 / mm or less, clarification at the time of melting is promoted and the viscosity is increased. A large heterogeneous component adversely affects spinning, and does not lead to an increase in the chance of producing hollow fibers, which is preferable because it makes it easier to obtain glass fibers of stable quality.
(4)本発明のガラス繊維は、ガラスフィラメント長さ100mm当たりのホローファイバーが3個/10万フィラメント以下であれば、高い品位の複合材料を得ることができるので、複合材料の性能を十分に発揮させるものとなる。 (4) If the glass fiber of the present invention has 3 hollow fibers per 100 mm of glass filament length / 100,000 filaments or less, a high-quality composite material can be obtained. It will be something to be demonstrated.
(5)本発明のガラス繊維は、プリント配線板に用いられるものであれば、高密度実装を実現する場合に特に好適なものである。 (5) If the glass fiber of this invention is used for a printed wiring board, it is especially suitable when implement | achieving high-density mounting.
(6)本発明のガラス繊維は、ガラスクロス、あるいは不織布として有機樹脂材と複合化されて有機樹脂複合材を形成する用途で用いられるものであれば、高い性能を有するガラス繊維を用途に応じた最適な形態で供給することができ、各種電子回路に適用されるプリント配線板の誘電特性や耐熱性を向上させることが可能となる。 (6) If the glass fiber of this invention is used for the use which combines with an organic resin material as a glass cloth or a nonwoven fabric and is used for the use which forms an organic resin composite material, according to a use, the glass fiber which has high performance is used. Therefore, it is possible to improve the dielectric properties and heat resistance of a printed wiring board applied to various electronic circuits.
(7)本発明のガラス繊維の製造方法は、光学的な計測により得られるβ−OH値が0.55/mm以上、0.65/mm以下となるように熔融し、紡糸することにより請求項1から請求項6の何れかに記載のガラス繊維を製造するものであるため、ホローファイバーの混入を抑制し、安定した細番手のガラス繊維を効率よく生産し続けることが容易である。 (7) The glass fiber manufacturing method of the present invention is claimed by melting and spinning so that the β-OH value obtained by optical measurement is 0.55 / mm or more and 0.65 / mm or less. Since the glass fiber according to any one of Items 1 to 6 is manufactured, it is easy to suppress the mixing of hollow fibers and to continue to efficiently produce stable fine count glass fibers.
(8)本発明のガラス繊維シート状物は、ガラス繊維をシート状に形成してなり、有機樹脂材と複合化されて有機樹脂複合材を形成する用途で用いられるものであれば、従来工程を変更することなく製造された高い品位と安定した性能を発揮するプリント配線板を製造するのに好適なものである。 (8) The glass fiber sheet-like material of the present invention is a conventional process as long as it is used for the purpose of forming an organic resin composite material by forming a glass fiber into a sheet shape and composited with an organic resin material. It is suitable for manufacturing a printed wiring board that exhibits high quality and stable performance manufactured without changing the above.
(9)本発明のガラス繊維シート状物は、ガラスクロス又はガラスペーパーであるため、プリント配線板を製造する工程で用いられるプリプレグを製造する際に、製造条件の変更などを伴うことなく製造することができるので、プリント配線板の製造工程にとって妨げとなることもなく、温度変化の激しい環境でも使用することのできるプリント配線板を得るのに好適なものである。 (9) Since the glass fiber sheet-like material of the present invention is a glass cloth or glass paper, it is manufactured without changing manufacturing conditions when manufacturing a prepreg used in a process of manufacturing a printed wiring board. Therefore, the present invention is suitable for obtaining a printed wiring board that can be used even in an environment where the temperature changes rapidly without hindering the manufacturing process of the printed wiring board.
以下に本発明のガラス繊維、その製造方法及び本発明のガラス繊維を用いたガラス繊維シート状物について、具体的に説明する。 Below, the glass fiber of this invention, its manufacturing method, and the glass fiber sheet-like thing using the glass fiber of this invention are demonstrated concretely.
表1に本発明の実施例に関して、一連の評価に用いたガラス繊維の化学組成と、熔融により得られたガラス繊維の性質をまとめて示す。まず、本発明のガラス繊維組成となるように、天然原料や化成原料等の複数の各種ガラス原料を所定量秤量し、熔融後に紡糸して得られるガラス繊維の組成が、表1に質量百分率表示で示す組成となるように調製する。こうして得られた原料混合バッチは、まず白金ロジウム製の坩堝内に投入する。次いでこの原料混合バッチが投入された白金ロジウム製の坩堝を間接加熱電気炉内にて大気雰囲気中にて一次熔融温度で5時間加熱して、ガラス原料混合バッチを高温化学反応させて熔融ガラスとした。一次熔融においては、β−OHの値を調整するため、雰囲気温度や雰囲気の湿度、さらに加圧条件などについても適正な値となるように注意を払った。尚、熔融ガラスを均質な状態とするために加熱熔融の途中で耐熱性撹拌棒を使用して熔融ガラスの撹拌を行った。 Table 1 summarizes the chemical composition of the glass fibers used in the series of evaluations and the properties of the glass fibers obtained by melting in relation to the examples of the present invention. First, in order to obtain the glass fiber composition of the present invention, a predetermined amount of a plurality of various glass raw materials such as natural raw materials and chemical raw materials are weighed, and the composition of glass fibers obtained by spinning after melting is shown in Table 1 as a percentage by mass. It prepares so that it may become a composition shown by. The raw material mixture batch thus obtained is first put into a platinum rhodium crucible. Next, the platinum rhodium crucible charged with the raw material mixing batch is heated in the indirect heating electric furnace in the air atmosphere at the primary melting temperature for 5 hours, and the glass raw material mixing batch is subjected to a high temperature chemical reaction to obtain molten glass and did. In primary melting, in order to adjust the value of β-OH, attention was paid so that the atmospheric temperature, the humidity of the atmosphere, and the pressurizing conditions were also appropriate values. In addition, in order to make a molten glass into a homogeneous state, the molten glass was stirred using a heat-resistant stirring rod in the middle of heating and melting.
こうして均質な状態とした熔融ガラスをロール成形し、厚さ1mmのフィルム状のガラスを得た。このフィルム状のガラスをボールミルで目開き5mmの篩を通過する粒度に粉砕し、ガラス素材を得た。またガラス物性を測定する場合には、必要に応じてフィルム成形厚を変化させた。 The molten glass in a homogeneous state was roll-molded to obtain a film-like glass having a thickness of 1 mm. This film-like glass was pulverized with a ball mill to a particle size passing through a sieve having an opening of 5 mm to obtain a glass material. Moreover, when measuring glass physical property, the film forming thickness was changed as needed.
この素材をリメルト温度に保持した耐熱性容器に連続的に供給して二次熔融を行い、耐熱性容器の底面に設けた200個の耐熱性ノズルから熔融ガラスを連続的に引き出して単繊維直径5μmの細番手のガラス繊維を紡糸した。得られたガラス繊維は、撚糸機でガラスヤーンにし、エアジェットルーム(air jet loom)を用いてプリント配線板に用いられる平織りのガラスクロスにした。 This material is continuously supplied to a heat-resistant container maintained at a remelt temperature to perform secondary melting, and molten glass is continuously drawn out from 200 heat-resistant nozzles provided on the bottom surface of the heat-resistant container to obtain a single fiber diameter. A glass fiber having a fine count of 5 μm was spun. The obtained glass fiber was made into a glass yarn by a twisting machine and made into a plain weave glass cloth used for a printed wiring board using an air jet loom.
以上の一連の手順によって得られた試料に関して、様々な評価を実施した。表1には、評価によって得られた結果を示す。 Various evaluations were performed on the samples obtained by the above series of procedures. Table 1 shows the results obtained by the evaluation.
表1に示したガラス繊維に関しては、予め表示したような組成になるように調製したものではあるが、得られたガラスについてさらに、蛍光X線分析装置等の各種分析法を用いて組成値既知の試料を標準として分析し、所定の組成となっていることを確認した。 The glass fibers shown in Table 1 were prepared so as to have a composition as indicated in advance, but the composition values of the obtained glass were further known using various analysis methods such as a fluorescent X-ray analyzer. The sample was analyzed as a standard, and it was confirmed that it had a predetermined composition.
SO3成分の分析は、粉末化した試料1gを白金坩堝に秤量し、Na2CO32gと混合し、その上をNa2CO31gでおおい、950℃に設定された電気炉中で20分間アルカリ融解を行った。その後、白金坩堝内容物を温水(超純水)にて取り出し、80℃で温浸した。その後、5種C濾紙で濾過し、100mlに定容した。その液20mlを量り取り、イオン交換樹脂30mlで10分間攪拌後、5種A濾紙で濾過し、100mlに定容した後、イオンクロマトグラフにて測定し、SO3成分の含有量を確認した。 SO 3 component analysis of the powdered sample 1g was weighed in a platinum crucible and mixed with Na 2 CO 3 2 g, thereon covered with Na 2 CO 3 1g, 20 in an electric furnace set at 950 ° C. The alkali was melted for a minute. Thereafter, the contents of the platinum crucible were taken out with warm water (ultra pure water) and digested at 80 ° C. Then, it filtered with 5 types C filter paper, and made constant volume to 100 ml. 20 ml of the liquid was weighed, stirred for 10 minutes with 30 ml of ion exchange resin, filtered with 5 type A filter paper, adjusted to 100 ml, and then measured with an ion chromatograph to confirm the content of the SO 3 component.
また、表1のβ−OH値については、一次熔融後の厚さ1mmのフィルム状ガラスを使用して計測した。二次熔融後との差異についても事前調査したが、二次熔融はβ−OH値が変化するほど長時間の熔融を行っていないため、その計測値に差異は認められなかった。赤外線分光光度計などの赤外域の波長の透過率を測定できる装置を使用して測定した。 The β-OH values in Table 1 were measured using a 1 mm thick film glass after primary melting. Although the difference from the secondary melting was also investigated in advance, since the secondary melting was not performed for a long time as the β-OH value changed, no difference was observed in the measured values. It measured using the apparatus which can measure the transmittance | permeability of the wavelength of infrared region, such as an infrared spectrophotometer.
線熱膨張係数は、NISTのSRM−731、SRM−738を熱膨張係数既知の標準試料として使用し校正を受けた公知の熱膨張計測機器により、30℃から380℃の温度範囲について計測された平均線熱膨張係数である。この線熱膨張係数の値が低い程、温度変化が大きい場合であってもガラス繊維の膨張が小さくなり、その結果ガラス繊維が使用されるプリント配線板が電子機器に搭載された場合の温度変動に関わる信頼性を高めることに繋がる。 The linear thermal expansion coefficient was measured over a temperature range of 30 ° C. to 380 ° C. by a known thermal expansion measuring instrument that was calibrated using NIST SRM-731 and SRM-738 as standard samples with known thermal expansion coefficients. Average coefficient of thermal expansion. The lower the value of this linear thermal expansion coefficient, the smaller the expansion of the glass fiber, even when the temperature change is large. As a result, the temperature fluctuation when a printed wiring board using the glass fiber is mounted on an electronic device. It leads to increase the reliability related to.
熔融ガラスの高温粘度を示す103.0dPa・sの温度(紡糸温度とも呼ぶ)を計測するには、予め適正なサイズとなるように破砕した各ガラス試料をアルミナ製坩堝に投入して、再加熱し、融液状態にまで加熱した後に白金球引き上げ法に基づいて計測した各粘性値の複数の計測によって得られた粘性曲線の内挿によってそれぞれの値を算出したものである。 In order to measure a temperature of 10 3.0 dPa · s indicating the high temperature viscosity of the molten glass (also referred to as spinning temperature), each glass sample crushed so as to have an appropriate size is put into an alumina crucible, Each value is calculated by interpolation of viscosity curves obtained by a plurality of measurements of each viscosity value measured based on the platinum ball pulling method after reheating and heating to a melt state.
周波数1MHzの誘電率ε、誘電正接tanδは、一次熔融後に得られた50mm×50mm×3mmの寸法に加工したガラス試料片を用いて計測した。このガラス試料片の厚さ3mmの両表面は、1200番のアルミナ粉を水で溶いた研磨液で研磨した。なお、事前調査で一次熔融後と二次熔融後に測定値には、差異は認められなかった。測定は、ASTM D150−87に準拠し、横河ヒューレットパッカード製4192Aインピーダンスアナライザを使用することによって、室温下にて計測することによって得た。また、複数の異なる直径を有する円柱状試料を切削加工して作製した。これら試料を用いて計測した値から周波数10GHzの誘電率ε及び誘電正接tanδの値を内挿法により得た。周波数10GHzの誘電率ε及び誘電正接tanδの値の計測については、JIS R1627:1996に準拠した両端短絡形誘電体共振器法によりAglient製ネットワークアナライザーを使用することにより、室温下にて測定することにより得た。誘電率εと誘電正接tanδが小さい値であるほど、プリント配線板を構成する用途でガラス繊維が用いられた場合にプリント配線板の熱損失は小さくなり、その結果、プリント配線板が経時的に熱劣化していくのを抑えることが可能となる。 A dielectric constant ε and a dielectric loss tangent tan δ at a frequency of 1 MHz were measured using a glass sample piece processed to a size of 50 mm × 50 mm × 3 mm obtained after primary melting. Both surfaces of this glass sample piece having a thickness of 3 mm were polished with a polishing solution obtained by dissolving 1200th alumina powder in water. In the preliminary survey, no difference was observed in the measured values after primary melting and secondary melting. The measurement was performed by measuring at room temperature according to ASTM D150-87 and using a Yokogawa Hewlett Packard 4192A impedance analyzer. In addition, a plurality of cylindrical samples having different diameters were prepared by cutting. From values measured using these samples, values of a dielectric constant ε and a dielectric loss tangent tan δ at a frequency of 10 GHz were obtained by interpolation. Measurement of dielectric constant ε and dielectric loss tangent tan δ at a frequency of 10 GHz should be performed at room temperature by using an Agilent network analyzer according to a double-end short-circuited dielectric resonator method in accordance with JIS R1627: 1996. Obtained. The smaller the dielectric constant ε and the dielectric loss tangent tan δ, the smaller the heat loss of the printed wiring board when glass fiber is used for the purpose of constructing the printed wiring board. It becomes possible to suppress thermal deterioration.
体積電気抵抗logρは、150℃に加熱した状態で、ASTM C657−78に基づいて電気抵抗を測定したものである。体積電気抵抗の値が高い程、高密度実装が行われるプリント配線板であっても安定した電気絶縁性能を発揮することができる。 The volume electric resistance log ρ is obtained by measuring the electric resistance based on ASTM C657-78 while being heated to 150 ° C. The higher the value of the volume electrical resistance, the more stable electrical insulation performance can be achieved even with a printed wiring board on which high-density mounting is performed.
ホローファイバー混入数は、まずガラスヤーンからガラスクロスを作製し、このガラスクロスをガラスと同じ屈折率となるように調整した浸液中に浸漬し、経糸長さ100mmをクロス巾方向10cm以上にわたり、50倍の顕微鏡で観察することにより、ガラスストランド中に含まれるホローファイバーの数を測定する。測定されたホローファイバーの数を測定したフィラメント本数で割り、10万倍することにより、長さ100mmのガラスフィラメント10万本当たりのホローファイバー数を求める。この値が少ないほど、ホローファイバーがプリント配線板のスルーホール間を貫通する危険度が小さくなり、ホローファイバー内にメッキ液が浸入することによる導通破壊が生じにくくなり、安定した品位のプリント配線板を得るのが容易となる。 The number of hollow fibers mixed first produced a glass cloth from a glass yarn, and this glass cloth was immersed in an immersion liquid adjusted to have the same refractive index as that of the glass, and a warp length of 100 mm over a cross width direction of 10 cm or more. The number of hollow fibers contained in the glass strand is measured by observing with a 50 × microscope. The number of measured hollow fibers is divided by the measured number of filaments and multiplied by 100,000 to obtain the number of hollow fibers per 100,000 glass filaments having a length of 100 mm. The smaller this value, the less dangerous the hollow fiber penetrates between the through holes of the printed wiring board, and it is less likely to cause conduction breakdown due to the penetration of plating solution into the hollow fiber, resulting in a stable quality printed wiring board. It becomes easy to get.
繊維直径のCV値は、ガラスストランドの断面撮影画像から得られた繊維径を画像解析装置で解析し、各フィラメントの繊維径を計測してその標準偏差と平均繊維径を導き、CV値を算出した。 The CV value of the fiber diameter is calculated by analyzing the fiber diameter obtained from the cross-sectional image of the glass strand using an image analyzer, measuring the fiber diameter of each filament, and deriving its standard deviation and average fiber diameter. did.
以上の試験によって、本発明の実施例である試料No.1から試料No.5までについては、二次熔融して得られたガラス繊維は、酸化物換算の質量%において、SiO2 74.6〜76.5%、Al2O3 0.2〜1.0%、B2O3 19.1〜20.5%、MgO 0.3〜0.5%、CaO 0.4〜0.6%、Li2O 0.5〜1.1%、Na2O 1.4〜2.0%、K2O 0.8〜1.1%、Li2O+Na2O+K2O 3.3〜3.5%であり、SO3含有量が5〜28ppmであり、β−OH値が0.568〜0.643の範囲であった。またこれらの試料の性能は、線熱膨張係数が31〜33×10−7/℃であり、紡糸温度が1295〜1335℃、1MHzの誘電率εが4.2〜4.4、誘電正接tanδが0.001〜0.002、1GHzの誘電率εが4.2〜4.4、誘電正接tanδが0.001〜0.006の範囲内であった。さらにこれら試料の150℃における体積電気抵抗は12.8〜13.1であり、10万フィラメント当たりのホローファイバー混入数は1個以下、CV値は8〜11%の範囲内にあった。以上の事実より、これら試料No.1から試料No.5までについては、本発明の要件を満足するガラス繊維であった。 By the above test, sample No. which is an example of the present invention is obtained. 1 to sample no. Up to 5, the glass fiber obtained by secondary melting is SiO 2 74.6-76.5%, Al 2 O 3 0.2-1.0% in terms of oxide% by mass, B 2 O 3 19.1-10.5%, MgO 0.3-0.5%, CaO 0.4-0.6%, Li 2 O 0.5-1.1%, Na 2 O 1.4 ~2.0%, K 2 O 0.8~1.1% , a Li 2 O + Na 2 O + K 2 O 3.3~3.5%, an SO 3 content of 5~28ppm, β-OH The value ranged from 0.568 to 0.643. The performance of these samples is as follows: the linear thermal expansion coefficient is 31 to 33 × 10 −7 / ° C., the spinning temperature is 1295 to 1335 ° C., the dielectric constant ε is 4.2 to 4.4, the dielectric loss tangent tan δ Of 0.001 to 0.002 and a dielectric constant ε of 1 GHz within a range of 4.2 to 4.4 and a dielectric loss tangent tan δ of 0.001 to 0.006. Furthermore, the volume electrical resistance of these samples at 150 ° C. was 12.8 to 13.1, the number of hollow fibers mixed per 100,000 filaments was 1 or less, and the CV value was within the range of 8 to 11%. From these facts, these sample Nos. 1 to sample no. Up to 5, glass fibers satisfying the requirements of the present invention.
本発明の実施例の中でも特に特徴的な試料について以下で説明する。 A particularly characteristic sample among the examples of the present invention will be described below.
実施例の試料No.1のガラス繊維は、Al2O3成分が1.0質量%と最も多いものであったが、線熱膨張係数が33×10−7/℃、紡糸温度が1295℃、1MHzの誘電率εが4.4、誘電正接tanδが0.002、10GHzの誘電率εが4.4、誘電正接tanδが0.006であって、その性能は申し分なかった。そしてこのガラスのβ−OH値は0.643、SO3含有量は、5ppmであり、ホローファーバーの数は10万フィラメント当り0個であった。さらにCV値は、11%と低く、ガラス繊維の繊維径のバラツキが十分に小さく、安定した品位であった。 Sample No. of Example The glass fiber No. 1 had the most Al 2 O 3 component of 1.0% by mass, but the linear thermal expansion coefficient was 33 × 10 −7 / ° C., the spinning temperature was 1295 ° C., and the dielectric constant ε of 1 MHz. Is 4.4, the dielectric loss tangent tan δ is 0.002, the dielectric constant ε of 10 GHz is 4.4, and the dielectric loss tangent tan δ is 0.006, and the performance is satisfactory. The glass had a β-OH value of 0.643, an SO 3 content of 5 ppm, and the number of hollow fibers was 0 per 100,000 filaments. Further, the CV value was as low as 11%, and the variation in the fiber diameter of the glass fiber was sufficiently small, so that the quality was stable.
また実施例の試料No.3のガラス繊維は、B2O3成分が19.5質量%と少ないものであったが、線熱膨張係数が32×10−7/℃、紡糸温度が1335℃、1MHzの誘電率εが4.3、誘電正接が0.001、10GHzの誘電率εが4.3、誘電正接tanδが0.003であって、その性能は申し分なかった。そしてこのガラスのβ−OH値は0.568、SO3含有量は、12ppmであり、ホローファーバーの数は、試料No.1と同様に10万フィラメント当り0個であった。またCV値も8%と低く、ガラス繊維の繊維径のバラツキも小さく、安定した品位であった。 In addition, sample No. The glass fiber of No. 3 had a low B 2 O 3 component of 19.5% by mass, but had a linear thermal expansion coefficient of 32 × 10 −7 / ° C., a spinning temperature of 1335 ° C., and a dielectric constant ε of 1 MHz. The dielectric constant ε was 4.3, the dielectric loss tangent was 0.001, the dielectric constant ε of 10 GHz was 4.3, and the dielectric loss tangent tan δ was 0.003. The performance was satisfactory. The glass had a β-OH value of 0.568, an SO 3 content of 12 ppm, and the number of hollow fibers was determined as Sample No. As with 1, the number was 0 per 100,000 filaments. Further, the CV value was as low as 8%, the variation in the fiber diameter of the glass fiber was small, and the quality was stable.
実施例の試料No.5のガラス繊維は、Li2O成分が1.1質量%と最も多く、一方Na2O成分が1.4質量%と最も少ないものであったが、線熱膨張係数が31×10−7/℃、紡糸温度が1315℃、1MHzの誘電率εが4.2、誘電正接tanδが0.001、10GHzの誘電率εが4.2、誘電正接tanδが0.001であって、プリント配線板に使用する場合にその性能は申し分なかった。このガラスのβ−OH値は0.585、SO3含有量は、23ppmであり、このガラスのホローファイバーの数は、試料No.1と同様に長さ100mmについて、10万フィラメント当り0個であった。またCV値も9%と低く、ガラス繊維の繊維径のバラツキも小さく、他の実施例と同様に安定した品位であった。 Sample No. of Example The glass fiber of No. 5 had the largest Li 2 O component of 1.1% by mass, while the Na 2 O component was the smallest of 1.4% by mass, but the linear thermal expansion coefficient was 31 × 10 −7. / ° C, spinning temperature is 1315 ° C, dielectric constant ε of 1 MHz is 4.2, dielectric loss tangent tan δ is 0.001, dielectric constant ε of 10 GHz is 4.2, dielectric loss tangent tan δ is 0.001, and printed wiring Its performance was satisfactory when used on a board. The glass had a β-OH value of 0.585 and an SO 3 content of 23 ppm. As with 1, the number was 100 per 100,000 filaments for a length of 100 mm. Further, the CV value was as low as 9%, the variation in the fiber diameter of the glass fiber was small, and the quality was stable as in the other examples.
次いで比較例として試料No.101と試料No.102に係るガラスについても、表1に示したように、本発明の実施例と同様の手順で評価し、一連の評価を実施した。その結果を以下に示す。 Next, as a comparative example, Sample No. 101 and sample no. As shown in Table 1, the glass according to 102 was also evaluated in the same procedure as in the example of the present invention, and a series of evaluations were performed. The results are shown below.
比較例の試料No.101のガラス繊維は、SO3含有量が70ppmと多いため、このガラス繊維中の長さ100mmについて、ホローファイバーの数が10万フィラメント当り20個と多い結果となった。CV値も14%と、実施例よりも大きくなった。 Sample No. of Comparative Example Since the glass fiber No. 101 has a high SO 3 content of 70 ppm, the number of hollow fibers was as large as 20 per 100,000 filaments for a length of 100 mm in the glass fiber. The CV value was 14%, which was larger than that of the example.
比較例の試料No.102のガラス繊維は、SO3含有量が100ppmとさらに多く、β―OH値が0.528と低く粘性低下効果が低いため、このガラス繊維中のホローファイバーの数は長さ100mmについて、10万フィラメント当り100個と非常に多いものであった。CV値も15%と、実施例よりも大きくなった。 Sample No. of Comparative Example Since the glass fiber No. 102 has an even higher SO 3 content of 100 ppm, a β-OH value of 0.528 and a low viscosity reducing effect, the number of hollow fibers in this glass fiber is 100,000 for a length of 100 mm. The number of filaments was as large as 100 per filament. The CV value was also 15%, which was larger than that of the example.
実施例2として、本発明の試料No.3のガラスを2段階の熔融ではなく、タンク熔融炉を使用して、1回の熔融でガラス繊維とすることも行った。実施例1と同様に温度条件や炉内の加圧条件などの各種条件を調整し、ガラス組成は試料No.3の組成となるように調整し、またSO3含有量、さらにβ−OH値も適正な範囲となるように調製し、表1の値となるように熔融条件などを調整して熔融し、直径4.5μmのガラスフィラメントをターレット型巻取り装置に装着した紙管に巻き取り、ガラス繊維回巻体を得た。得られたガラス繊維のCV値を計測すると、9%となり、非常に安定した品位となっていることが判明した。また、ホローファイバー数は長さ100mmについて、10万フィラメント当り0個と優れた品位であった。 As Example 2, Sample No. The glass of No. 3 was not melted in two stages, but a glass fusing was performed by a single melting using a tank melting furnace. Various conditions such as the temperature condition and the pressurizing condition in the furnace were adjusted in the same manner as in Example 1, and the glass composition was determined as Sample No. Adjusted to have a composition of 3, and prepared so that the SO 3 content and β-OH value are also in an appropriate range, adjusted the melting conditions and the like so as to be the values in Table 1, and melted, A glass filament having a diameter of 4.5 μm was wound around a paper tube attached to a turret type winding device to obtain a glass fiber wound body. When the CV value of the obtained glass fiber was measured, it was 9%, which proved to be very stable. Moreover, the number of hollow fibers was excellent, with 0 pieces per 100,000 filaments for a length of 100 mm.
次いで、得られたガラス繊維回巻体からガラスストランドを解舒し、長さ13mmとなるように切断してガラスチョップドストランドに切断後、白水中に分散させた後、メッシュ上にすき上げ、コンベヤ上にランダムに堆積してシート状となった状態で、その上方より液状の結合剤を散布し、この結合剤を硬化させることによりそれぞれのガラスチョップドストランド同士を接合する工程を経て、ガラスペーパーを作成した。このガラスペーパーも安定した品位で優れた性能を発揮するものであった。 Then, the glass strand is unwound from the obtained glass fiber wound body, cut to a length of 13 mm, cut into a glass chopped strand, dispersed in white water, and then lifted onto a mesh, conveyor In a state where it is randomly deposited on the sheet, a liquid binder is sprayed from above and the glass chopped strands are bonded to each other by curing the binder. Created. This glass paper also exhibited excellent performance with stable quality.
以上に示した実施例についての一連の評価によって、本発明のガラス繊維は、高密度実装を実現するプリント配線板に使用される細番手のガラス繊維として好適なものであり、ガラス繊維の製造に於いてもノンホローファイバーの混入数が少なく、紡糸性にも優れ、高い製造効率によって安定した品位のものであることが明瞭なものとなった。また本発明のガラス繊維より得たガラス繊維シート状物は、プリント配線板用途として優れた品位と性能を発揮するものであることも明らかになった。 Through a series of evaluations on the examples shown above, the glass fiber of the present invention is suitable as a fine count glass fiber used in a printed wiring board that realizes high-density mounting. Even in this case, it was clear that the number of non-hollow fibers mixed was small, the spinning property was excellent, and the product was of a stable quality due to high production efficiency. Moreover, it became clear that the glass fiber sheet-like material obtained from the glass fiber of the present invention exhibits excellent quality and performance as a printed wiring board application.
本発明のガラス繊維は、プリント配線板として用いることにより、その高い性能を発揮するものであるが、プリント配線基板用途以外であっても、例えば電子部品用パッケージ、FRP構造材等として、本発明に見合う性能を必要とする用途があれば使用してよい。
The glass fiber of the present invention exhibits its high performance when used as a printed wiring board. However, the present invention can be used as a package for electronic components, FRP structural materials, etc. If there is an application that requires performance that meets the requirements, it may be used.
Claims (9)
9. The glass fiber sheet according to claim 8, wherein the glass fiber sheet is glass cloth or glass paper.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010182148A JP5578322B2 (en) | 2009-08-25 | 2010-08-17 | Glass fiber, glass fiber manufacturing method and glass fiber sheet |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009193898 | 2009-08-25 | ||
JP2009193898 | 2009-08-25 | ||
JP2010182148A JP5578322B2 (en) | 2009-08-25 | 2010-08-17 | Glass fiber, glass fiber manufacturing method and glass fiber sheet |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011068549A true JP2011068549A (en) | 2011-04-07 |
JP5578322B2 JP5578322B2 (en) | 2014-08-27 |
Family
ID=44014210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010182148A Active JP5578322B2 (en) | 2009-08-25 | 2010-08-17 | Glass fiber, glass fiber manufacturing method and glass fiber sheet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5578322B2 (en) |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013071879A (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-22 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Heat-resistant glass for microwave oven and method of manufacturing the same |
JP2014088306A (en) * | 2012-10-02 | 2014-05-15 | Avanstrate Inc | Method for producing glass substrate, and production device therefor |
WO2016114002A1 (en) * | 2015-01-14 | 2016-07-21 | 日立化成株式会社 | Multilayer transmission line plate |
JPWO2016175248A1 (en) * | 2015-04-27 | 2018-02-08 | 旭化成株式会社 | Glass cloth |
KR101910270B1 (en) * | 2017-02-24 | 2018-10-19 | 한국세라믹기술원 | D-glass fiber manufacturing method and D-glass fiber |
JP2019112246A (en) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | 日本電気硝子株式会社 | Glass fiber and method for producing the same |
WO2019198258A1 (en) | 2018-04-09 | 2019-10-17 | 日本板硝子株式会社 | Glass fiber and method of manufacturing same |
JP7017214B1 (en) | 2021-05-27 | 2022-02-08 | ユニチカ株式会社 | Glass cloth and glass yarn |
WO2022045226A1 (en) * | 2020-08-27 | 2022-03-03 | Agc株式会社 | Alkali-free glass and glass plate |
JP2022159373A (en) * | 2016-09-13 | 2022-10-17 | Agc株式会社 | Glass substrate for high frequency device, and circuit board substrate for high frequency device |
JP2023068608A (en) * | 2021-11-02 | 2023-05-17 | 信越化学工業株式会社 | Glass fiber and method for manufacturing the same, and glass cloth, prepreg for circuit board and printed wiring board |
WO2023176688A1 (en) * | 2022-03-16 | 2023-09-21 | 日本電気硝子株式会社 | Glass fibers |
WO2023176749A1 (en) * | 2022-03-16 | 2023-09-21 | 日本電気硝子株式会社 | Glass fibers |
WO2023176689A1 (en) * | 2022-03-16 | 2023-09-21 | 日本電気硝子株式会社 | Glass fibers |
JP2023138225A (en) * | 2022-03-16 | 2023-10-02 | 日本電気硝子株式会社 | Glass fibers |
CN118451047A (en) * | 2022-03-16 | 2024-08-06 | 日本电气硝子株式会社 | Glass fiber |
JP7575916B2 (en) | 2020-11-17 | 2024-10-30 | 旭化成株式会社 | How to detect hollow fibers |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3617164B1 (en) * | 2017-09-08 | 2022-11-16 | Nitto Boseki Co., Ltd. | Glass composition for glass fiber, glass fiber, and glass fiber-reinforced resin composition using same |
WO2020255396A1 (en) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | 日本板硝子株式会社 | Glass composition, glass fiber, glass cloth, and method for producing glass fiber |
IL314745A (en) * | 2022-02-16 | 2024-10-01 | Purac Biochem Bv | Resorbable and biocompatible glass fiber bundle having a well-defined diameter and process for making such |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS632831A (en) * | 1986-06-20 | 1988-01-07 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Glass composition for fiber |
JPH03215329A (en) * | 1990-01-16 | 1991-09-20 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Ultraviolet-ray shielding glass fiber composition for printed wiring board |
JPH08333137A (en) * | 1995-06-05 | 1996-12-17 | Nitto Boseki Co Ltd | Glass fiber having low dielectric constant |
JPH10167759A (en) * | 1996-12-04 | 1998-06-23 | Nitto Boseki Co Ltd | Low dielectric constant glass fiber |
JP2002154843A (en) * | 2000-11-13 | 2002-05-28 | Nitto Boseki Co Ltd | Glass composition for glass fiber |
JP2003137590A (en) * | 2001-05-09 | 2003-05-14 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Low dielectric constant low dielectric dissipation factor glass, and glass fiber and glass fiber fabric using the glass |
JP2011011969A (en) * | 2009-06-04 | 2011-01-20 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Method of manufacturing glass fiber and glass fiber |
-
2010
- 2010-08-17 JP JP2010182148A patent/JP5578322B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS632831A (en) * | 1986-06-20 | 1988-01-07 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Glass composition for fiber |
JPH03215329A (en) * | 1990-01-16 | 1991-09-20 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Ultraviolet-ray shielding glass fiber composition for printed wiring board |
JPH08333137A (en) * | 1995-06-05 | 1996-12-17 | Nitto Boseki Co Ltd | Glass fiber having low dielectric constant |
JPH10167759A (en) * | 1996-12-04 | 1998-06-23 | Nitto Boseki Co Ltd | Low dielectric constant glass fiber |
JP2002154843A (en) * | 2000-11-13 | 2002-05-28 | Nitto Boseki Co Ltd | Glass composition for glass fiber |
JP2003137590A (en) * | 2001-05-09 | 2003-05-14 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Low dielectric constant low dielectric dissipation factor glass, and glass fiber and glass fiber fabric using the glass |
JP2011011969A (en) * | 2009-06-04 | 2011-01-20 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Method of manufacturing glass fiber and glass fiber |
Cited By (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013071879A (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-22 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Heat-resistant glass for microwave oven and method of manufacturing the same |
JP2014088306A (en) * | 2012-10-02 | 2014-05-15 | Avanstrate Inc | Method for producing glass substrate, and production device therefor |
WO2016114002A1 (en) * | 2015-01-14 | 2016-07-21 | 日立化成株式会社 | Multilayer transmission line plate |
US10506705B2 (en) | 2015-01-14 | 2019-12-10 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Multilayer transmission line plate |
JPWO2016175248A1 (en) * | 2015-04-27 | 2018-02-08 | 旭化成株式会社 | Glass cloth |
JP2022159373A (en) * | 2016-09-13 | 2022-10-17 | Agc株式会社 | Glass substrate for high frequency device, and circuit board substrate for high frequency device |
JP7415237B2 (en) | 2016-09-13 | 2024-01-17 | Agc株式会社 | Glass substrates for high frequency devices and circuit boards for high frequency devices |
KR101910270B1 (en) * | 2017-02-24 | 2018-10-19 | 한국세라믹기술원 | D-glass fiber manufacturing method and D-glass fiber |
JP2019112246A (en) * | 2017-12-22 | 2019-07-11 | 日本電気硝子株式会社 | Glass fiber and method for producing the same |
JP6605781B1 (en) * | 2018-04-09 | 2019-11-13 | 日本板硝子株式会社 | Glass fiber and manufacturing method thereof |
WO2019198258A1 (en) | 2018-04-09 | 2019-10-17 | 日本板硝子株式会社 | Glass fiber and method of manufacturing same |
EP3778508A4 (en) * | 2018-04-09 | 2021-12-29 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Glass fiber and method of manufacturing same |
JP2020033258A (en) * | 2018-04-09 | 2020-03-05 | 日本板硝子株式会社 | Glass fiber and manufacturing method therefor |
CN111936440B (en) * | 2018-04-09 | 2023-08-01 | 日本板硝子株式会社 | Glass fiber and method for producing same |
US12043566B2 (en) | 2018-04-09 | 2024-07-23 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Glass fiber and method for producing the same |
CN111936440A (en) * | 2018-04-09 | 2020-11-13 | 日本板硝子株式会社 | Glass fiber and method for producing same |
WO2022045226A1 (en) * | 2020-08-27 | 2022-03-03 | Agc株式会社 | Alkali-free glass and glass plate |
JP7575916B2 (en) | 2020-11-17 | 2024-10-30 | 旭化成株式会社 | How to detect hollow fibers |
JP7017214B1 (en) | 2021-05-27 | 2022-02-08 | ユニチカ株式会社 | Glass cloth and glass yarn |
JP2022181738A (en) * | 2021-05-27 | 2022-12-08 | ユニチカ株式会社 | glass cloth and glass yarn |
JP2023068608A (en) * | 2021-11-02 | 2023-05-17 | 信越化学工業株式会社 | Glass fiber and method for manufacturing the same, and glass cloth, prepreg for circuit board and printed wiring board |
JP7480802B2 (en) | 2021-11-02 | 2024-05-10 | 信越化学工業株式会社 | Glass fiber and its manufacturing method, as well as glass cloth, prepreg for circuit boards, and printed wiring board |
JP7348602B1 (en) | 2022-03-16 | 2023-09-21 | 日本電気硝子株式会社 | glass fiber |
JP2023138225A (en) * | 2022-03-16 | 2023-10-02 | 日本電気硝子株式会社 | Glass fibers |
JP2023138324A (en) * | 2022-03-16 | 2023-10-02 | 日本電気硝子株式会社 | Glass fibers |
JP7410464B2 (en) | 2022-03-16 | 2024-01-10 | 日本電気硝子株式会社 | glass fiber |
JP2023138410A (en) * | 2022-03-16 | 2023-10-02 | 日本電気硝子株式会社 | Glass fibers |
WO2023176689A1 (en) * | 2022-03-16 | 2023-09-21 | 日本電気硝子株式会社 | Glass fibers |
WO2023176749A1 (en) * | 2022-03-16 | 2023-09-21 | 日本電気硝子株式会社 | Glass fibers |
CN118451047A (en) * | 2022-03-16 | 2024-08-06 | 日本电气硝子株式会社 | Glass fiber |
WO2023176688A1 (en) * | 2022-03-16 | 2023-09-21 | 日本電気硝子株式会社 | Glass fibers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5578322B2 (en) | 2014-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5578322B2 (en) | Glass fiber, glass fiber manufacturing method and glass fiber sheet | |
JP5545590B2 (en) | Glass composition for glass fiber, glass fiber and glass fiber sheet | |
TWI474988B (en) | Glass composition for glass fiber, glass fiber and sheet-shaped glass fiber object | |
US11401203B2 (en) | Glass compositions, fiberizable glass compositions, and glass fibers made therefrom | |
JP5655293B2 (en) | Glass composition for glass fiber, glass fiber and glass sheet | |
JP6775159B2 (en) | Glass composition, glass fiber, glass cloth, and method for producing glass fiber. | |
JP4244605B2 (en) | Glass composition for glass fiber | |
JP6505950B2 (en) | Glass composition, glass fiber, glass cloth and method for producing glass fiber | |
TWI698406B (en) | USE OF MgO, ZnO, AND RARE EARTH OXIDES FOR MAKING IMPROVED LOW DIELECTRIC FIBERS WITH IMPROVED LOW THERMAL EXPANSION COEFFICIENT FOR HIGH BORON ALUMINOSILICATE COMPOSITIONS | |
KR102669498B1 (en) | Glass compositions, glass fibers, glass cloth, and methods of producing glass fibers | |
JP5316728B2 (en) | Glass fiber | |
JP2003137590A (en) | Low dielectric constant low dielectric dissipation factor glass, and glass fiber and glass fiber fabric using the glass | |
EP3967669A1 (en) | Glass composition for glass fibers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130701 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140318 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140407 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140521 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140611 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140624 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5578322 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |