JP6866626B2 - Prepreg and its manufacturing method, fiber reinforced thermoplastic resin sheet manufacturing method, metal-clad laminated sheet manufacturing method, and wiring board manufacturing method - Google Patents

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本発明は、繊維強化熱可塑性樹脂シートとその製造方法、金属張積層シート、複合体およびシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布とその製造方法に関する。 The present invention relates to a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet and a method for producing the same, a metal-clad laminated sheet, a composite and a silica fine particle-supported glass fiber non-woven fabric and a method for producing the same.

繊維と樹脂を含む複合体(プリプレグ)を加熱加圧成形することによって得られたシートは、繊維強化樹脂シートとも呼ばれ、繊維を含まない樹脂シートと比較して機械的な強度が高いなどの利点がある。非導電性の繊維を含む繊維強化樹脂シートは、絶縁シートとして、例えば、配線板や金属張積層シートの基材として利用されている。 The sheet obtained by heat-press molding a composite (prepreg) containing fibers and resin is also called a fiber-reinforced resin sheet, and has higher mechanical strength than a resin sheet containing no fibers. There are advantages. The fiber-reinforced resin sheet containing non-conductive fibers is used as an insulating sheet, for example, as a base material for a wiring board or a metal-clad laminated sheet.

特許文献1には、半導体パッケージ用やプリント配線板用として有用な絶縁性積層体として、熱硬化性樹脂及び繊維基材を含む繊維含有樹脂組成物層と、ガラス基板層を含む積層体が開示されている。この特許文献1には、前記繊維含有樹脂組成物層に無機充填材を添加することが記載されている。この特許文献1では、無機充填材を含む繊維含有樹脂組成物(プリプレグ)の形成方法として、無機充填材を含む樹脂組成物を、繊維基材に含浸または塗工した後、加熱乾燥してBステージ化(半硬化)する方法が記載されている。 Patent Document 1 discloses a fiber-containing resin composition layer containing a thermosetting resin and a fiber base material and a laminate including a glass substrate layer as an insulating laminate useful for a semiconductor package or a printed wiring board. Has been done. Patent Document 1 describes that an inorganic filler is added to the fiber-containing resin composition layer. In Patent Document 1, as a method for forming a fiber-containing resin composition (prepreg) containing an inorganic filler, a resin composition containing an inorganic filler is impregnated or coated on a fiber base material, and then heat-dried to B. The method of staging (semi-curing) is described.

国際公開第2013/042751号International Publication No. 2013/042751

繊維強化樹脂シートの用途の一つとして、配線板や金属張積層シートの基材(絶縁シート)としての用途が知られている。この用途では、マトリックス樹脂材料としてはエポキシ樹脂に代表される熱硬化性樹脂が広く利用されている。しかしながら、熱硬化性樹脂は一般に熱可塑性樹脂と比較すると成形性が低い傾向がある。一方、ポリエーテルイミドのように融点や熱分解温度が、一般的なリフローはんだ付けの温度(例えば、260℃)よりも高く、耐熱性に優れた熱可塑性樹脂が開発されている。このような熱可塑性樹脂は、これまで使用されてきたエポキシ樹脂に代表される熱硬化性樹脂では実現できなかった低発煙性や低誘電率といった優れた特性を有するものがあり、配線板や金属張積層シートの樹脂材料として使用することができれば好ましい。 As one of the uses of the fiber reinforced resin sheet, it is known to be used as a base material (insulating sheet) for a wiring board or a metal-clad laminated sheet. In this application, a thermosetting resin typified by an epoxy resin is widely used as a matrix resin material. However, thermosetting resins generally tend to have lower moldability than thermoplastic resins. On the other hand, a thermoplastic resin having a melting point and a thermal decomposition temperature higher than a general reflow soldering temperature (for example, 260 ° C.) such as polyetherimide and having excellent heat resistance has been developed. Some such thermoplastic resins have excellent properties such as low smoke emission and low dielectric constant, which cannot be realized by thermosetting resins typified by epoxy resins that have been used so far, and are used for wiring boards and metals. It is preferable that it can be used as a resin material for a stretched laminated sheet.

しかしながら、本発明の発明者の検討によると、マトリックス樹脂材料として熱可塑性樹脂を使用した繊維強化樹脂シートは、熱硬化性樹脂を使用したものと比較すると、高温環境下においてシートの厚さ方向に熱膨張し易いことが判明した。配線板や金属張積層シートの基材が厚さ方向に熱膨張と熱収縮を繰り返すと、基材から配線(金属箔)が剥がれて断線する要因となるおそれがある。また、複数の配線板を積層した積層配線板では、積層配線板を構成する各配線板が厚さ方向に熱膨張と熱収縮を繰り返すことによって、配線板が剥がれて断線する要因となるおそれがある。従って、配線板や金属張積層シートの基材として利用する繊維強化樹脂シートは、高温環境下での厚さ方向の熱膨張が低いことが望ましい。 However, according to the study of the inventor of the present invention, the fiber-reinforced resin sheet using the thermoplastic resin as the matrix resin material is in the thickness direction of the sheet in a high temperature environment as compared with the one using the thermosetting resin. It was found that it easily expands thermally. If the base material of the wiring board or the metal-clad laminated sheet repeats thermal expansion and contraction in the thickness direction, the wiring (metal foil) may peel off from the base material and cause disconnection. Further, in a laminated wiring board in which a plurality of wiring boards are laminated, each wiring board constituting the laminated wiring board repeats thermal expansion and contraction in the thickness direction, which may cause the wiring board to peel off and break. is there. Therefore, it is desirable that the fiber-reinforced resin sheet used as the base material of the wiring board or the metal-clad laminated sheet has low thermal expansion in the thickness direction in a high temperature environment.

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであって、マトリックス樹脂成分として、熱可塑性樹脂を使用しながらも、高温環境下での厚さ方向への熱膨張が低減した繊維強化熱可塑性樹脂シート、及びこの繊維強化熱可塑性樹脂シートを用いた金属張積層シートを提供することを目的とする。本発明はまた、上記繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造用材料として用いることができる、熱可塑性のマトリックス樹脂と繊維を含む複合体(プリプレグ)を提供することもその目的とする。本発明はさらに、上記繊維強化熱可塑性樹脂シートの繊維の供給源として用いることができる不織布を提供することもその目的とする。またさらに、本発明は、上記の不織布の製造方法および繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法を提供することもその目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is fiber reinforced thermoplastic in which thermal expansion in the thickness direction in a high temperature environment is reduced while using a thermoplastic resin as a matrix resin component. It is an object of the present invention to provide a resin sheet and a metal-clad laminated sheet using the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet. Another object of the present invention is to provide a composite (prepreg) containing a thermoplastic matrix resin and fibers, which can be used as a material for producing the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet. Another object of the present invention is to provide a non-woven fabric that can be used as a fiber supply source for the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet. Furthermore, it is also an object of the present invention to provide the above-mentioned method for producing a non-woven fabric and a method for producing a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet.

本発明者は、熱可塑性のマトリックス樹脂と、前記マトリックス樹脂中に含有されている、ガラス繊維と平均一次粒子径が1〜100nmの範囲にあるシリカ微粒子とを含む繊維強化熱可塑性樹脂シートは、高温環境下での厚さ方向への熱膨張が低減するとの知見を得た。特に、シリカ微粒子とガラス繊維の供給源として、シリカ微粒子をガラス繊維不織布に担持させたシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布を用いた繊維強化熱可塑性樹脂シートは、高温環境下での厚さ方向への熱膨張が顕著に低減することを見出して、本発明を完成させた。上記の繊維強化熱可塑性樹脂シートの厚さ方向への熱膨張が低減する理由は、必ずしも明確ではないが、シリカ微粒子が加熱によって軟化した熱可塑性樹脂が厚さ方向に流動するのを抑えるためであると考えられる。特に、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布を用いた場合は、シリカ微粒子がガラス繊維によって固定され移動しにくくなるので、熱可塑性樹脂が厚さ方向に流動するのを抑える作用が高くなる。このため、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布を用いた繊維強化熱可塑性樹脂シートは、高温環境下での厚さ方向への熱膨張が顕著に低減すると考えられる。 The present inventor has prepared a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet containing a thermoplastic matrix resin and glass fibers and silica fine particles having an average primary particle diameter in the range of 1 to 100 nm contained in the matrix resin. It was found that the thermal expansion in the thickness direction in a high temperature environment is reduced. In particular, the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet using the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric in which the silica fine particles are supported on the glass fiber non-woven fabric as the supply source of the silica fine particles and the glass fiber is heat in the thickness direction in a high temperature environment. The present invention has been completed by finding that the swelling is significantly reduced. The reason why the thermal expansion of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet in the thickness direction is reduced is not necessarily clear, but it is to prevent the thermoplastic resin softened by heating of the silica fine particles from flowing in the thickness direction. It is believed that there is. In particular, when the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric is used, the silica fine particles are fixed by the glass fiber and become difficult to move, so that the effect of suppressing the flow of the thermoplastic resin in the thickness direction is enhanced. Therefore, it is considered that the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet using the silica fine particle-supported glass fiber non-woven fabric significantly reduces the thermal expansion in the thickness direction in a high temperature environment.

従って、上記の課題を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
[1]熱可塑性のマトリックス樹脂と、前記マトリックス樹脂中に含有されている、ガラス繊維と平均一次粒子径が1〜100nmの範囲にあるシリカ微粒子とを含む繊維強化熱可塑性樹脂シート。
[2]前記シリカ微粒子が、前記ガラス繊維に担持されている前記[1]の項に記載の繊維強化熱可塑性樹脂シート。
[3]前記ガラス繊維が不織布を形成している前記[1]または[2]の項に記載の繊維強化熱可塑性樹脂シート。
[4]前記シリカ微粒子の含有量が、前記ガラス繊維100質量部に対して10〜50質量部の範囲にある前記[1]〜[3]の項のいずれか一項に記載の繊維強化熱可塑性樹脂シート。
[5]前記[1]〜[4]の項のいずれか一項に記載の繊維強化熱可塑性樹脂シートと、前記繊維強化熱可塑性樹脂シートの少なくとも一方の表面に貼り合わされた金属箔とを含む金属張積層シート。
[6]ガラス繊維と、前記ガラス繊維に担持されている平均一次粒子径が1〜100nmの範囲にあるシリカ微粒子とを含有するシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布、及び熱可塑性のマトリックス樹脂を含む複合体を用意する工程と、前記複合体を加熱加圧成形する工程とを有する繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法。
Therefore, in order to achieve the above problems, the present invention has adopted the following configuration.
[1] A fiber-reinforced thermoplastic resin sheet containing a thermoplastic matrix resin, glass fibers contained in the matrix resin, and silica fine particles having an average primary particle size in the range of 1 to 100 nm.
[2] The fiber-reinforced thermoplastic resin sheet according to the item [1], wherein the silica fine particles are supported on the glass fiber.
[3] The fiber-reinforced thermoplastic resin sheet according to the item [1] or [2], wherein the glass fibers form a non-woven fabric.
[4] The fiber reinforcing heat according to any one of the items [1] to [3], wherein the content of the silica fine particles is in the range of 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the glass fiber. Plastic resin sheet.
[5] The fiber-reinforced thermoplastic resin sheet according to any one of the items [1] to [4] and a metal foil bonded to at least one surface of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet are included. Metal-clad laminated sheet.
[6] A composite containing a silica fine particle-supported glass fiber non-woven fabric containing glass fibers and silica fine particles having an average primary particle diameter in the range of 1 to 100 nm supported on the glass fibers, and a thermoplastic matrix resin. A method for producing a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet, which comprises a step of preparing the composite and a step of heat-press molding the composite.

[7]ガラス繊維と、前記ガラス繊維に担持されている平均一次粒子径が1〜100nmの範囲にあるシリカ微粒子とを含有するシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布、及び熱可塑性のマトリックス樹脂を含む複合体。
[8]前記マトリックス樹脂が、前記シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布の少なくとも一方の表面に層状に配置されている前記[7]の項に記載の複合体。
[9]前記マトリックス樹脂が、前記シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布の内部にビーズもしくは繊維の状態で配置されている前記[7]の項に記載の複合体。
[7] A composite containing a silica fine particle-supported glass fiber non-woven fabric containing glass fibers and silica fine particles supported on the glass fibers having an average primary particle diameter in the range of 1 to 100 nm, and a thermoplastic matrix resin. ..
[8] The complex according to the item [7], wherein the matrix resin is arranged in a layer on at least one surface of the silica fine particle-supporting glass fiber nonwoven fabric.
[9] The composite according to the item [7], wherein the matrix resin is arranged in the state of beads or fibers inside the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric.

[10]ガラス繊維と、前記ガラス繊維に担持されている平均一次粒子径が1〜100nmの範囲にあるシリカ微粒子とを含有するシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布。
[11]ガラス繊維を含有するガラス繊維不織布と、平均一次粒子径が1〜100nmの範囲にあるシリカ微粒子が溶媒に分散されたシリカ分散液とを用意する工程と、前記ガラス繊維不織布と前記シリカ分散液とを接触させて、前記ガラス繊維にシリカ微粒子を担持させる工程とを有するシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布の製造方法。
[10] A silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric containing a glass fiber and silica fine particles having an average primary particle diameter supported on the glass fiber in the range of 1 to 100 nm.
[11] A step of preparing a glass fiber non-woven fabric containing glass fibers and a silica dispersion liquid in which silica fine particles having an average primary particle diameter in the range of 1 to 100 nm are dispersed in a solvent, and the glass fiber non-woven fabric and the silica. A method for producing a silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric, which comprises a step of contacting a dispersion liquid to carry silica fine particles on the glass fiber.

本発明によれば、マトリックス樹脂成分として、熱可塑性樹脂を使用しながらも、高温環境下での厚さ方向への熱膨張が低減した繊維強化熱可塑性樹脂シート、およびこの繊維強化熱可塑性樹脂シートを用いた金属張積層シートを提供することが可能となる。また、本発明の複合体は、上記繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造用材料(プリプレグ)として有利に用いることができる。さらに、本発明の不織布は、上記繊維強化熱可塑性樹脂シートの繊維の供給源として有利に用いることができる。さらにまた、本発明のガラス繊維不織布の製造方法によれば、上記のガラス繊維不織布を工業的に有利に製造することができる。そして、本発明の繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法によれば、上記の繊維強化熱可塑性樹脂シートを工業的に有利に製造することができる。 According to the present invention, a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet in which thermal expansion in the thickness direction in a high temperature environment is reduced while using a thermoplastic resin as a matrix resin component, and this fiber-reinforced thermoplastic resin sheet. It becomes possible to provide a metal-clad laminated sheet using. In addition, the composite of the present invention can be advantageously used as a material (prepreg) for producing the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet. Further, the nonwoven fabric of the present invention can be advantageously used as a fiber supply source for the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet. Furthermore, according to the method for producing a glass fiber non-woven fabric of the present invention, the above-mentioned glass fiber non-woven fabric can be industrially advantageously produced. Then, according to the method for producing a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet of the present invention, the above-mentioned fiber-reinforced thermoplastic resin sheet can be industrially advantageously produced.

本発明の一実施形態であるシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the silica fine particle-supporting glass fiber nonwoven fabric which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態であるシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布の別の一例の断面図である。It is sectional drawing of another example of the silica fine particle-supporting glass fiber nonwoven fabric which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態である複合体の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the complex which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態である複合体の別の一例の断面図である。It is sectional drawing of another example of the complex which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態である複合体のさらに別の一例の断面図である。It is a cross-sectional view of still another example of the complex which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態である繊維強化熱可塑性樹脂シートの一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the fiber reinforced thermoplastic resin sheet which is one Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布>
先ず初めに、本発明の繊維強化熱可塑性樹脂シートに含まれるシリカ微粒子とガラス繊維の供給源として有利に用いることができるシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布について説明する。
図1は、本発明の一実施形態であるシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布の断面図である。図1に示すように、本実施形態のシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10aは、ガラス繊維11と、ガラス繊維11に担持されているシリカ微粒子12とを含む。
<Silica fine particle-supported glass fiber non-woven fabric>
First, a silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric that can be advantageously used as a source of silica fine particles and glass fibers contained in the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet of the present invention will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a silica fine particle-supporting glass fiber nonwoven fabric according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10a of the present embodiment contains the glass fiber 11 and the silica fine particle 12 supported on the glass fiber 11.

本発明におけるガラス繊維11は、不織布を形成でき、かつシリカ微粒子12を担持できるサイズであれば、その長さに特に制限はないが、本実施形態において、ガラス繊維11は長さが3〜25mmの範囲とされている。ガラス繊維11の直径は、一般に3〜18μmの範囲、好ましくは6〜15μmの範囲、より好ましくは6〜13μmの範囲である。ガラス繊維11のアスペクト比(長さ/直径)は、一般に100〜20000の範囲、好ましくは160〜18000の範囲、より好ましくは200〜15000の範囲である。ガラス繊維11は、チョップドストランドであることが好ましい。 The length of the glass fiber 11 in the present invention is not particularly limited as long as it can form a non-woven fabric and can support the silica fine particles 12, but in the present embodiment, the glass fiber 11 has a length of 3 to 25 mm. It is said to be in the range of. The diameter of the glass fiber 11 is generally in the range of 3 to 18 μm, preferably in the range of 6 to 15 μm, more preferably in the range of 6 to 13 μm. The aspect ratio (length / diameter) of the glass fiber 11 is generally in the range of 100 to 20000, preferably in the range of 160 to 18000, and more preferably in the range of 200 to 15000. The glass fiber 11 is preferably a chopped strand.

ガラス繊維11は、図1に示すように、その大部分が、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10aの平面方向に対して水平に配向していることが好ましい。ここで、「水平に配向している」とは、平面方向に対する角度θが0度となるように配向している場合のほか、平面方向に対する角度θが±30度以内となるように配向している場合を含む。平面方向に対する角度θが±30度以内となるように配向しているガラス繊維11の量は、ガラス繊維11の全体量に対して80個%以上であることが好ましく、90個%以上であることがより好ましい。ガラス繊維11が上記の角度以内で平面方向に配向している不織布を用いると、繊維強化熱可塑性樹脂シートの平面方向の強度を高め、かつ平面方向への熱膨張を低減させることができる。 As shown in FIG. 1, most of the glass fibers 11 are preferably oriented horizontally with respect to the plane direction of the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10a. Here, "horizontally oriented" means that the angle θ 1 with respect to the plane direction is oriented to be 0 degrees, and the angle θ 1 with respect to the plane direction is within ± 30 degrees. Including the case of orientation. The amount of the glass fibers 11 oriented so that the angle θ 1 with respect to the plane direction is within ± 30 degrees is preferably 80% or more, preferably 90% or more, based on the total amount of the glass fibers 11. More preferably. When the non-woven fabric in which the glass fibers 11 are oriented in the plane direction within the above angle is used, the strength of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet in the plane direction can be increased and the thermal expansion in the plane direction can be reduced.

シリカ微粒子12は、平均一次粒子径が1〜100nmの範囲、好ましくは1〜50nmの範囲、より好ましくは1〜30nmの範囲にある。シリカ微粒子12の平均一次粒子径は、1000個〜5000個の粒子を拡大して観察し、粒径を測定する方法で測定する。粒子を拡大して観察する方法は、電子顕微鏡、原子間力顕微鏡、透過型電子顕微鏡を用いる方法が考えられるが、観察対象であるシリカ粒子の粒径と、手早く多くの粒子を観察しなければならないということを勘案すると、透過型電子顕微鏡を用いる方法が好ましい。シリカ微粒子12は、凝集粒子を形成していてもよい。シリカ微粒子12は、バインダーを介してガラス繊維11に接着されていてもよい。バインダーとしては、アクリル樹脂を用いることができる。 The silica fine particles 12 have an average primary particle diameter in the range of 1 to 100 nm, preferably in the range of 1 to 50 nm, and more preferably in the range of 1 to 30 nm. The average primary particle size of the silica fine particles 12 is measured by a method of measuring the particle size by magnifying and observing 1000 to 5000 particles. As a method of magnifying and observing the particles, a method using an electron microscope, an interatomic force microscope, or a transmission electron microscope can be considered, but the particle size of the silica particles to be observed and a large number of particles must be observed quickly. Considering that this is not the case, the method using a transmission electron microscope is preferable. The silica fine particles 12 may form aggregated particles. The silica fine particles 12 may be adhered to the glass fiber 11 via a binder. Acrylic resin can be used as the binder.

シリカ微粒子12は、結晶性であってもよいし、非結晶性であっても本発明の効果を得ることができる。本発明の効果を更に高める、すなわち厚さ方向の熱膨張係数の低減効果をより高めるという観点からは、非結晶性のシリカ微粒子を用いることがより好ましい 。非結晶性シリカは、嵩高になりやすく、粒子の形状も多様性があるためと考えられる。シリカ微粒子12の形状は、特に制限はなく、球状、楕円球状、多角柱状、板状および無定形状のいずれの形状であってもよい。シリカ微粒子12の種類としては、乾式シリカ(フュームドシリカ)、湿式シリカおよびコロイダルシリカを挙げることができる。シリカ微粒子12は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組合せて使用してもよい。 The silica fine particles 12 may be crystalline or non-crystalline, and the effects of the present invention can be obtained. From the viewpoint of further enhancing the effect of the present invention, that is, further enhancing the effect of reducing the coefficient of thermal expansion in the thickness direction, it is more preferable to use non-crystalline silica fine particles. It is considered that non-crystalline silica tends to be bulky and has various particle shapes. The shape of the silica fine particles 12 is not particularly limited, and may be any of a spherical shape, an elliptical spherical shape, a polygonal columnar shape, a plate shape, and an indefinite shape. Examples of the type of silica fine particles 12 include dry silica (fumed silica), wet silica, and colloidal silica. As the silica fine particles 12, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10a内のシリカ微粒子12の含有量は、ガラス繊維11の含有量を100質量部として、好ましくは5〜50質量部の範囲、より好ましくは5〜45質量部の範囲、特に好ましくは10〜40質量部の範囲にある。シリカ微粒子12の含有量が上記の範囲にあるシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布を用いると、繊維強化熱可塑性樹脂シートの厚さ方向への熱膨張をより確実に低減させることができる。 The content of the silica fine particles 12 in the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10a is preferably in the range of 5 to 50 parts by mass, more preferably in the range of 5 to 45 parts by mass, with the content of the glass fiber 11 as 100 parts by mass. Particularly preferably, it is in the range of 10 to 40 parts by mass. When the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric in which the content of the silica fine particles 12 is in the above range is used, the thermal expansion of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet in the thickness direction can be more reliably reduced.

バインダーを含むシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10a内のシリカ微粒子12の含有量は、例えば、次のようにして求めることができる。
まず、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10aの質量を測定する(以下、この質量をAとする)。
次に、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10a中のバインダーを除去して、質量を測定する(以下、この質量をBとする)。バインダーを除去する方法は、バインダーの熱分解温度より高く、ガラス繊維11の熱分解温よりも低い温度で加熱してバインダーを熱分解して除去する方法、またはバインダーを溶解する溶媒に浸漬する方法が例示される。
次に、バインダーを除去したシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10aを、その不織布の約100倍の質量の水に浸漬して撹拌する。このようにすると、水中にガラス繊維11とシリカ微粒子12とが分散したスラリーを得ることができる。このスラリーを100meshのふるいで濾過し、ふるい上の残渣を水で洗浄してシリカ微粒子12を除去する。水による洗浄は、ふるい上の残渣を顕微鏡で観察して、残渣中にシリカ粒子の存在が確認されなくなるまで行う。こうしてシリカ微粒子12を除去した残渣を、105〜200℃の温度で加熱、乾燥し、冷却して質量を測定する(以下、この質量をCとする)。シリカ微粒子12の含有量は下記の式より求められる。
シリカ微粒子12の含有量(質量%)=(B−C)÷A×100(%)
The content of the silica fine particles 12 in the silica fine particle-supporting glass fiber nonwoven fabric 10a containing the binder can be determined, for example, as follows.
First, the mass of the silica fine particle-supported glass fiber nonwoven fabric 10a is measured (hereinafter, this mass is referred to as A).
Next, the binder in the silica fine particle-supported glass fiber non-woven fabric 10a is removed, and the mass is measured (hereinafter, this mass is referred to as B). The method of removing the binder is a method of thermally decomposing and removing the binder by heating at a temperature higher than the thermal decomposition temperature of the binder and lower than the thermal decomposition temperature of the glass fiber 11, or a method of immersing the binder in a solvent for dissolving the binder. Is exemplified.
Next, the silica fine particle-supported glass fiber non-woven fabric 10a from which the binder has been removed is immersed in water having a mass about 100 times that of the non-woven fabric and stirred. In this way, a slurry in which the glass fibers 11 and the silica fine particles 12 are dispersed in water can be obtained. The slurry is filtered through a 100 mesh sieve and the residue on the sieve is washed with water to remove the silica fine particles 12. Washing with water is carried out by observing the residue on the sieve under a microscope until no silica particles are confirmed in the residue. The residue from which the silica fine particles 12 have been removed in this manner is heated, dried, and cooled at a temperature of 105 to 200 ° C., and the mass is measured (hereinafter, this mass is referred to as C). The content of the silica fine particles 12 is calculated by the following formula.
Content of silica fine particles 12 (mass%) = (BC) ÷ A × 100 (%)

なお、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10aがバインダーを含まない場合、シリカ微粒子12の含有量は下記の式より求められる。
シリカ微粒子12の含有量(質量%)=(A−C)÷A×100(%)
When the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10a does not contain a binder, the content of the silica fine particles 12 can be calculated from the following formula.
Content of silica fine particles 12 (mass%) = (AC) ÷ A × 100 (%)

シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10aは、さらに長さがガラス繊維11よりも短い短繊維を含有していてもよい。短繊維は、ガラス短繊維あるいは耐熱性樹脂短繊維であることが好ましい。 The silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10a may further contain short fibers having a length shorter than that of the glass fiber 11. The short fibers are preferably glass short fibers or heat-resistant resin short fibers.

図2は、本発明の一実施形態であるシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布の別の一例の断面図である。図2のシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10bは、ガラス繊維11とシリカ微粒子12とに加え、内部にガラス短繊維13と耐熱性樹脂短繊維14とが挿入されている。ここで、「内部に挿入されている」とは、繊維の長さの1/2以上の長さがシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10bの内部に入っていることを意味する。ガラス繊維11とシリカ微粒子12の好ましい態様は、図1に示したシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10aにおけるものと同様である。 FIG. 2 is a cross-sectional view of another example of the silica fine particle-supporting glass fiber nonwoven fabric according to the embodiment of the present invention. In the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10b of FIG. 2, in addition to the glass fiber 11 and the silica fine particle 12, the glass short fiber 13 and the heat-resistant resin short fiber 14 are inserted therein. Here, "inserted inside" means that a length of 1/2 or more of the length of the fiber is inside the silica fine particle-supported glass fiber non-woven fabric 10b. A preferred embodiment of the glass fiber 11 and the silica fine particle 12 is the same as that in the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10a shown in FIG.

ガラス短繊維13は、長さが0.3〜1mmの範囲にあることが好ましい。ガラス短繊維13の直径は、好ましくは3〜18μmの範囲、より好ましくは6〜15μmの範囲、特に好ましくは6〜13μmの範囲である。ガラス短繊維13のアスペクト比(長さ/直径)は、好ましくは30〜7000の範囲、より好ましくは50〜6000の範囲、特に好ましくは60〜5000の範囲である。 The short glass fiber 13 preferably has a length in the range of 0.3 to 1 mm. The diameter of the glass short fibers 13 is preferably in the range of 3 to 18 μm, more preferably in the range of 6 to 15 μm, and particularly preferably in the range of 6 to 13 μm. The aspect ratio (length / diameter) of the glass short fibers 13 is preferably in the range of 30 to 7000, more preferably in the range of 50 to 6000, and particularly preferably in the range of 60 to 5000.

ガラス短繊維13は、その少なくとも一部が、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10bの厚さ方向に配向していることが好ましい。ここで、「厚さ方向に配向している」とは、平面方向に対する角度θが90度となるように配向している場合のほか、平面方向に対する角度θが60〜120度の範囲内となるように配向されている場合を含む。厚さ方向に配向しているガラス短繊維13の量は、ガラス短繊維13の全体量に対して30個%以上であることが好ましく、40個%以上であることがより好ましい。ガラス短繊維13が厚さ方向に配向した状態で内部に挿入されているシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10bを用いることによって、加熱によって軟化した熱可塑性樹脂が厚さ方向に流動するのがさらに抑制されるため、繊維強化熱可塑性樹脂シートの厚さ方向への熱膨張をさらに低減させることができる。 It is preferable that at least a part of the short glass fiber 13 is oriented in the thickness direction of the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10b. Here, "aligned in the thickness direction" means that the angle θ 2 with respect to the plane direction is 90 degrees, and the angle θ 2 with respect to the plane direction is in the range of 60 to 120 degrees. Including the case where it is oriented so as to be inside. The amount of the glass short fibers 13 oriented in the thickness direction is preferably 30% or more, more preferably 40% or more, based on the total amount of the glass short fibers 13. By using the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10b in which the short glass fibers 13 are inserted in the state of being oriented in the thickness direction, the flow of the thermoplastic resin softened by heating in the thickness direction is further suppressed. Therefore, the thermal expansion of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet in the thickness direction can be further reduced.

耐熱性樹脂短繊維14は、負の熱膨張係数を有し、かつ260℃以下の温度で溶融および熱分解しないものであることが好ましい。ここで、「負の熱膨張係数」とは、温度が上昇すると体積が収縮し、温度が下降すると体積が膨張することを意味する。耐熱性樹脂短繊維の熱膨張係数は、−4×10−6〜−6×10−6cm/cm/℃の範囲にあることが好ましい。また、「260℃以下の温度で溶融および熱分解しない」とは、260℃の温度で10分間加熱したときに溶融および熱分解しないことを意味する。 The heat-resistant resin short fibers 14 preferably have a negative coefficient of thermal expansion and do not melt or thermally decompose at a temperature of 260 ° C. or lower. Here, the "negative coefficient of thermal expansion" means that the volume contracts when the temperature rises and expands when the temperature falls. The coefficient of thermal expansion of the heat-resistant resin short fibers is preferably in the range of -4 × 10 -6 to -6 × 10 -6 cm / cm / ° C. Further, "does not melt and thermally decompose at a temperature of 260 ° C. or lower" means that it does not melt and thermally decompose when heated at a temperature of 260 ° C. for 10 minutes.

耐熱性樹脂短繊維14は、長さが0.1〜1mmの範囲にあることが好ましい。耐熱性樹脂短繊維14の直径は、好ましくは0.1〜30μmの範囲、より好ましくは0.0001〜18μmの範囲、特に好ましくは0.001〜15μmの範囲にある。耐熱性樹脂短繊維14のアスペクト比(長さ/直径)は、好ましくは500〜10000000の範囲、より好ましくは2000〜1000000の範囲、特に好ましくは2000〜1000000の範囲である。耐熱性樹脂短繊維14の長さは0.1mm以上であると、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10bを抄紙法により製造する際の脱水時に、耐熱性樹脂短繊維が不織布から脱落しにくく、耐熱性樹脂短繊維を含む不織布を得やすいため好ましい。一方、耐熱性樹脂短繊維14の長さが1mmよりも短いと、耐熱性樹脂短繊維が厚さ方向に配向したシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10bが得られ易く、耐熱性樹脂繊維の効果を確実に得ることができる。 The heat-resistant resin short fibers 14 preferably have a length in the range of 0.1 to 1 mm. The diameter of the heat-resistant resin short fibers 14 is preferably in the range of 0.1 to 30 μm, more preferably in the range of 0.0001 to 18 μm, and particularly preferably in the range of 0.001 to 15 μm. The aspect ratio (length / diameter) of the heat-resistant resin short fibers 14 is preferably in the range of 500 to 1,000,000, more preferably in the range of 2000 to 1,000,000, and particularly preferably in the range of 2000 to 1,000,000. When the length of the heat-resistant resin short fibers 14 is 0.1 mm or more, the heat-resistant resin short fibers do not easily fall off from the non-woven fabric during dehydration when the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10b is manufactured by the papermaking method, and the heat resistance is high. It is preferable because it is easy to obtain a non-woven fabric containing resin short fibers. On the other hand, when the length of the heat-resistant resin short fibers 14 is shorter than 1 mm, it is easy to obtain the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10b in which the heat-resistant resin short fibers are oriented in the thickness direction, and the effect of the heat-resistant resin fibers is ensured. Can be obtained.

耐熱性樹脂短繊維14の例としては、アラミド繊維、PBO(ポリパラフェニレンベンズオキサゾール)繊維が挙げられる。耐熱性樹脂短繊維14は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組合せて使用してもよい。耐熱性樹脂短繊維14は、チョップドストランド状であってもよいし、パルプ状であってもよい。パルプ状の耐熱性樹脂短繊維14は、チョップドストランド状のものと比較すると、ガラス繊維11との絡み合いが多くなる点で好ましい。 Examples of the heat-resistant resin short fibers 14 include aramid fibers and PBO (polyparaphenylene benzoxazole) fibers. The heat-resistant resin short fibers 14 may be used alone or in combination of two or more. The heat-resistant resin short fibers 14 may be in the form of chopped strands or in the form of pulp. The pulp-like heat-resistant resin short fibers 14 are preferable in that they are more entangled with the glass fibers 11 as compared with the chopped strand-like ones.

耐熱性樹脂短繊維14は、その少なくとも一部が、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10bの厚さ方向に配向していることが好ましい。ここで、「厚さ方向に配向している」とは、平面方向に対する角度θが90度となるように配向している場合のほか、平面方向に対する角度θが60〜120度の範囲内となるように配向されている場合を含む。なお、耐熱性樹脂短繊維の角度θは、耐熱性樹脂短繊維の長さ方向の両端を結ぶ直線の角度である。厚さ方向に配向している耐熱性樹脂短繊維の量は、耐熱性樹脂短繊維の全体量に対して30個%以上であることが好ましく、40個%以上であることがより好ましい。耐熱性樹脂短繊維が厚さ方向に配向した状態で、内部に挿入されているシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10bを用いることによって熱可塑性樹脂の厚さ方向への熱膨張分が耐熱性樹脂短繊維の熱収縮によって相殺されるため、繊維強化熱可塑性樹脂シートの厚さ方向への熱膨張をさらに低減させることができる。 It is preferable that at least a part of the heat-resistant resin short fibers 14 is oriented in the thickness direction of the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10b. Here, "aligned in the thickness direction" means that the angle θ 3 with respect to the plane direction is 90 degrees, and the angle θ 3 with respect to the plane direction is in the range of 60 to 120 degrees. Including the case where it is oriented so as to be inside. The angle θ 3 of the heat-resistant resin short fibers is the angle of a straight line connecting both ends of the heat-resistant resin short fibers in the length direction. The amount of the heat-resistant resin short fibers oriented in the thickness direction is preferably 30% or more, more preferably 40% or more, based on the total amount of the heat-resistant resin short fibers. With the heat-resistant resin short fibers oriented in the thickness direction, the heat-resistant resin short fibers are thermally expanded in the thickness direction of the thermoplastic resin by using the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10b inserted inside. Since it is offset by the heat shrinkage of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet, the thermal expansion in the thickness direction of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet can be further reduced.

シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10bに含まれるガラス短繊維13と耐熱性樹脂短繊維14の合計含有量は、ガラス繊維11との質量比で、好ましくは50:50〜95:5の範囲(ガラス繊維11の含有量:ガラス短繊維13と耐熱性樹脂短繊維14の合計含有量)、より好ましくは55:45〜95:5の範囲、特に好ましくは60:40〜90:10の範囲にある。すなわち、ガラス繊維11とガラス短繊維13と耐熱性樹脂短繊維14の繊維合計量に対するガラス短繊維13と耐熱性樹脂短繊維14の合計含有率は、好ましくは5〜50質量%の範囲、より好ましくは、5〜45質量%の範囲、特に好ましくは10〜40質量%の範囲にある。 The total content of the glass short fibers 13 and the heat-resistant resin short fibers 14 contained in the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10b is a mass ratio of the glass fibers 11 and is preferably in the range of 50:50 to 95: 5 (glass fibers). The content of 11: the total content of the glass short fibers 13 and the heat-resistant resin short fibers 14), more preferably in the range of 55:45 to 95: 5, and particularly preferably in the range of 60:40 to 90:10. That is, the total content of the glass short fibers 13 and the heat-resistant resin short fibers 14 with respect to the total amount of the glass fibers 11, the glass short fibers 13 and the heat-resistant resin short fibers 14 is preferably in the range of 5 to 50% by mass. It is preferably in the range of 5 to 45% by mass, particularly preferably in the range of 10 to 40% by mass.

シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10b内のガラス繊維11とガラス短繊維13と耐熱性樹脂短繊維14の含有量比は、例えば、次のようにして求めることができる。
光学顕微鏡を用いて、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10bを観察し、一つの観察エリアから合計で100個の繊維(ガラス繊維11とガラス短繊維13と耐熱性樹脂短繊維14を含む)を任意に選択し、その100個の繊維中のガラス繊維11とガラス短繊維13と耐熱性樹脂短繊維14の個数を数え、各繊維の長さと直径を測定する。測定したガラス繊維11とガラス短繊維13と耐熱性樹脂短繊維14のそれぞれの長さと直径の個数平均を得る。得られた平均長さと平均直径を用いて、下記の式よりガラス繊維11の含有量と短繊維の含有量をそれぞれ算出する。そして、算出したガラス繊維11の含有量と短繊維の含有量の比を求める。
ガラス繊維11の含有量=平均長さ×(平均直径/2)×π×ガラス繊維11の密度×100個の繊維中のガラス繊維11の個数
ガラス短繊維13の含有量=平均長さ×(平均直径/2)×π×ガラス短繊維13の密度×100個の繊維中のガラス短繊維13の個数
耐熱性樹脂短繊維14=平均長さ×(平均直径/2)×π×耐熱性樹脂短繊維14の密度×100個の繊維中の耐熱性樹脂短繊維14の個数
The content ratio of the glass fiber 11, the glass short fiber 13, and the heat-resistant resin short fiber 14 in the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10b can be determined, for example, as follows.
Using an optical microscope, the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10b is observed, and a total of 100 fibers (including the glass fiber 11, the glass short fiber 13, and the heat-resistant resin short fiber 14) are arbitrarily selected from one observation area. Select, count the number of glass fibers 11, glass short fibers 13, and heat-resistant resin short fibers 14 in the 100 fibers, and measure the length and diameter of each fiber. The average number of lengths and diameters of the measured glass fibers 11, glass short fibers 13, and heat-resistant resin short fibers 14 is obtained. Using the obtained average length and average diameter, the content of the glass fiber 11 and the content of the short fiber are calculated from the following formulas, respectively. Then, the calculated ratio of the content of the glass fiber 11 to the content of the short fiber is obtained.
Content of glass fiber 11 = average length x (average diameter / 2) 2 x π x density of glass fiber 11 x number of glass fibers 11 in 100 fibers Content of short glass fiber 13 = average length x (Average diameter / 2) 2 × π × Density of glass short fibers 13 × Number of glass short fibers 13 in 100 fibers Heat-resistant resin short fibers 14 = Average length × (Average diameter / 2) 2 × π × Density of heat-resistant resin short fibers 14 × number of heat-resistant resin short fibers 14 in 100 fibers

<シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布の製造方法>
本発明の一実施形態であるシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布の製造方法は、ガラス繊維を含有するガラス繊維不織布と、平均一次粒子径が1〜100nmの範囲にあるシリカ微粒子が溶媒に分散されたシリカ分散液とを用意する工程と、前記ガラス繊維不織布と前記シリカ分散液とを接触させて、前記ガラス繊維にシリカ微粒子を担持させるシリカ微粒子担持処理工程とを有する。
<Manufacturing method of silica fine particle-supported glass fiber non-woven fabric>
In the method for producing a silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric according to an embodiment of the present invention, a glass fiber non-woven fabric containing glass fibers and silica in which silica fine particles having an average primary particle diameter in the range of 1 to 100 nm are dispersed in a solvent It has a step of preparing a dispersion liquid and a silica fine particle supporting treatment step of bringing the glass fiber non-woven fabric and the silica dispersion liquid into contact to support the silica fine particles on the glass fiber.

ガラス繊維を含有するガラス繊維不織布は、ガラス繊維を含有する水性分散液を、濾材を用いて抄紙することによって製造することができる。また、ガラス短繊維あるいは耐熱性樹脂短繊維を含むガラス繊維不織布は、ガラス繊維とそれらの短繊維とを含有する水性分散液を、濾材を用いて抄紙することによって製造することができる。水性分散液は、ガラス繊維、ガラス短繊維あるいは耐熱性樹脂短繊維などの繊維の凝集を抑えるために分散剤が添加されていてもよい。また、水性分散液は、増粘剤が添加されてもよい。 The glass fiber non-woven fabric containing glass fiber can be produced by making a paper by using an aqueous dispersion liquid containing glass fiber using a filter medium. Further, a glass fiber non-woven fabric containing glass short fibers or heat-resistant resin short fibers can be produced by making a paper by using an aqueous dispersion liquid containing glass fibers and those short fibers using a filter medium. A dispersant may be added to the aqueous dispersion in order to suppress the aggregation of fibers such as glass fibers, glass short fibers, and heat-resistant resin short fibers. In addition, a thickener may be added to the aqueous dispersion.

水性分散液の抄紙は、一般的な湿式不織布の製造に用いられている公知の抄紙機を用いて実施することができる。抄紙機としては、バッチ式の抄紙機および連続式の抄紙機のいずれも用いることができる。 Papermaking of the aqueous dispersion can be carried out using a known paper machine used for producing a general wet non-woven fabric. As the paper machine, either a batch type paper machine or a continuous type paper machine can be used.

バッチ式の抄紙機は、原質用容器への水性分散液の供給、抄紙(脱水)による繊維層の形成、繊維層の回収の各工程を一サイクルとして繰り返し行う抄紙機である。バッチ式の抄紙機を用いる場合は、原質用容器内の水性分散液の固形分(ガラス短繊維あるいは耐熱性樹脂短繊維などの短繊維を含む場合は、ガラス繊維と短繊維の合計量)の濃度は、1質量%以下であることが好ましく、0.001〜0.7質量%の範囲にあることがより好ましい。水性分散液の固形分の濃度が上記の範囲にあると、水性分散液中での繊維の動きの自由度が高まり、脱水時において十分な脱水速度が得られる。このため、長さが長いガラス繊維を水平方向に配向させ易くなり、さらにガラス短繊維あるいは耐熱性樹脂短繊維などの短繊維を含む場合は、これらの短繊維を厚さ方向に配向させ易くなる。 The batch type paper machine is a paper machine that repeats each process of supplying an aqueous dispersion liquid to a container for raw materials, forming a fiber layer by paper making (dehydration), and recovering the fiber layer as one cycle. When using a batch paper machine, the solid content of the aqueous dispersion in the raw material container (if it contains short fibers such as glass short fibers or heat-resistant resin short fibers, the total amount of glass fibers and short fibers) The concentration of is preferably 1% by mass or less, and more preferably in the range of 0.001 to 0.7% by mass. When the concentration of the solid content of the aqueous dispersion is in the above range, the degree of freedom of movement of the fibers in the aqueous dispersion is increased, and a sufficient dehydration rate can be obtained at the time of dehydration. Therefore, it becomes easy to orient the long glass fibers in the horizontal direction, and further, when the short fibers such as the glass short fibers or the heat-resistant resin short fibers are contained, these short fibers are easily oriented in the thickness direction. ..

原質用容器内の水性分散液の粘度は、前述した増粘剤を添加することで、0.9mPa・s以上3.0mPa・s以下の範囲とされていることが好ましい。水性分散液の粘度がこの範囲にあると、レイノルズ数は同じであっても繊維の分散性に優れ、且つ、繊維の切れや折れが少ないガラス繊維不織布を高い生産性で製造できる傾向にある。一方、水性分散液の粘度が低くなりすぎると、繊維が凝集しやすくなり、繊維の分散性が低下するおそれがある。また水性分散液の粘度が高くなりすぎると、脱水抵抗が増大して生産性の低下につながるおそれがある。このため、繊維の凝集の抑制と生産性とを考慮して、粘度が設定されることが好ましい。すなわち、水性分散液の粘度が、1.1mPa・sであれば繊維の凝集を抑制することができ、1.0mPa・s以下であれば生産性を向上させることができる。なお、水性分散液の粘度は、水性分散液を、80meshのフィルタ(フルイ)で濾過して繊維を除去した濾液を採取し、キャノン・フェンスケ粘度計を用いてJIS Z 8803「液体の粘度測定方法」に規定される測定方法に従って測定することができる。 The viscosity of the aqueous dispersion in the raw material container is preferably in the range of 0.9 mPa · s or more and 3.0 mPa · s or less by adding the above-mentioned thickener. When the viscosity of the aqueous dispersion is in this range, there is a tendency that a glass fiber non-woven fabric having excellent fiber dispersibility and less fiber breakage or breakage can be produced with high productivity even if the Reynolds number is the same. On the other hand, if the viscosity of the aqueous dispersion is too low, the fibers tend to aggregate, and the dispersibility of the fibers may decrease. Further, if the viscosity of the aqueous dispersion becomes too high, the dehydration resistance may increase, leading to a decrease in productivity. Therefore, it is preferable that the viscosity is set in consideration of suppression of fiber aggregation and productivity. That is, if the viscosity of the aqueous dispersion is 1.1 mPa · s, fiber aggregation can be suppressed, and if it is 1.0 mPa · s or less, productivity can be improved. As for the viscosity of the aqueous dispersion, the aqueous dispersion was filtered through an 80 mesh filter (flui) to collect a filtrate from which fibers had been removed, and a Canon Fenceke viscometer was used to collect JIS Z 8803 “Method for measuring the viscosity of liquid”. It can be measured according to the measuring method specified in the above.

連続式の抄紙機は、インレットへの水性分散液の供給、抄紙(脱水)による繊維層の形成、繊維層の回収の各工程を連続的に行う抄紙機である。連続式の抄紙機の例としては、傾斜型抄紙機、円網抄紙機および長網抄紙機が挙げられる。ガラス短繊維あるいは耐熱性樹脂短繊維などの短繊維を含むガラス繊維不織布を製造する場合は、インレット内の濃度を薄くして、急速に脱水することが可能な傾斜型抄紙機を用いることが好ましい。急速に脱水することで、水流によって短繊維が厚さ方向に配向するためである。傾斜型抄紙機を使用する場合、インレット内の水性分散液の固形分の濃度は、0.001〜0.5質量%の範囲にあることが好ましく、0.002〜0.3質量%の範囲にあることがより好ましく、0.008〜0.1質量%の範囲にあることがより好ましい。インレット内の水性分散液の固形分の濃度を、かかる濃度範囲とすることにより、充分な脱水速度を得ることができるため、短繊維が厚さ方向に十分に配向させることができる。また脱水負荷が高くなり過ぎないので、エネルギー効率よくガラス繊維不織布を製造することができる。インレット内の水性分散液の粘度は、上記バッチ式の抄紙機を用いた場合と同様に、0.9mPa・s以上3.0mPa・s以下の範囲とされることが好ましい。濾材としては、目開きが30〜150メッシュの範囲にあるものを使用できる。 A continuous paper machine is a paper machine that continuously performs the steps of supplying an aqueous dispersion liquid to an inlet, forming a fiber layer by paper making (dehydration), and recovering the fiber layer. Examples of continuous paper machines include tilted paper machines, circular net paper machines and long net paper machines. When producing a glass fiber non-woven fabric containing short fibers such as glass short fibers or heat-resistant resin short fibers, it is preferable to use an inclined paper machine capable of rapidly dehydrating by reducing the concentration in the inlet. .. This is because the short fibers are oriented in the thickness direction due to the water flow due to rapid dehydration. When using an inclined paper machine, the solid content concentration of the aqueous dispersion in the inlet is preferably in the range of 0.001 to 0.5% by mass, preferably in the range of 0.002 to 0.3% by mass. It is more preferable that it is in the range of 0.008 to 0.1% by mass. By setting the concentration of the solid content of the aqueous dispersion in the inlet within such a concentration range, a sufficient dehydration rate can be obtained, so that the short fibers can be sufficiently oriented in the thickness direction. Moreover, since the dehydration load does not become too high, the glass fiber non-woven fabric can be produced with energy efficiency. The viscosity of the aqueous dispersion in the inlet is preferably in the range of 0.9 mPa · s or more and 3.0 mPa · s or less, as in the case of using the batch type paper machine. As the filter medium, a filter medium having an opening in the range of 30 to 150 mesh can be used.

次いで、抄紙機から回収された繊維層(ウエットシート)を乾燥することによって、ガラス繊維不織布が得られる。ウエットシートの乾燥には、熱風乾燥機などの加熱乾燥機を用いることができる。 Then, the fiber layer (wet sheet) recovered from the paper machine is dried to obtain a glass fiber non-woven fabric. A heating dryer such as a hot air dryer can be used to dry the wet sheet.

シリカ分散液は、シリカ微粒子と分散媒体とを撹拌混合することによって調製することができる。分散媒体としては、水を用いることができる。シリカ分散液のシリカ微粒子の濃度は、0.1〜30質量%の範囲にあることが好ましく、0.2〜25質量%の範囲にあることがより好ましく、0.5〜20質量%の範囲にあることが特に好ましい。シリカ分散液は、シリカ微粒子のガラス繊維に対する密着性を向上させるために、バインダーを含有していてもよい。バインダーとしては、アクリルエマルジョンを用いることができる。バインダーの濃度は、シリカ微粒子に対して0.1〜10質量%の範囲にあることが好ましく、0.5〜10質量%の範囲にあることがより好ましく、0.5〜5質量%の範囲にあることが特に好ましい。 The silica dispersion liquid can be prepared by stirring and mixing the silica fine particles and the dispersion medium. Water can be used as the dispersion medium. The concentration of the silica fine particles in the silica dispersion is preferably in the range of 0.1 to 30% by mass, more preferably in the range of 0.2 to 25% by mass, and in the range of 0.5 to 20% by mass. It is particularly preferable to be in. The silica dispersion liquid may contain a binder in order to improve the adhesion of the silica fine particles to the glass fiber. As the binder, an acrylic emulsion can be used. The concentration of the binder is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass, more preferably in the range of 0.5 to 10% by mass, and in the range of 0.5 to 5% by mass with respect to the silica fine particles. It is particularly preferable to be in.

シリカ微粒子担持処理工程において、ガラス繊維不織布とシリカ分散液とを接触させる方法としては、浸漬法、塗布法、噴霧法、印刷法を用いることができる。 In the silica fine particle supporting treatment step, a dipping method, a coating method, a spraying method, or a printing method can be used as a method for bringing the glass fiber non-woven fabric into contact with the silica dispersion liquid.

次に、ガラス繊維不織布に付着したシリカ分散液を乾燥することによって、シリカ微粒子をガラス繊維不織布のガラス繊維に担持させる。シリカ分散液の乾燥には、熱風乾燥機などの加熱乾燥機を用いることができる。
以上のようにして、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布が製造される。
Next, the silica fine particles are supported on the glass fibers of the glass fiber non-woven fabric by drying the silica dispersion liquid adhering to the glass fiber non-woven fabric. A heating dryer such as a hot air dryer can be used to dry the silica dispersion.
As described above, the silica fine particle-supported glass fiber non-woven fabric is produced.

<複合体>
本発明の一実施形態である複合体(ブリプレグ)は、上述のシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布と熱可塑性のマトリックス樹脂を含む複合体である。シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布と熱可塑性樹脂の含有量は、質量比で好ましくは50:50〜10:90の範囲(不織布:熱可塑性樹脂)、より好ましくは45:55〜15:85の範囲、特に好ましくは45:55〜20:80の範囲である。すなわち、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布とマトリックス樹脂の合計量に対するマトリックス樹脂の含有率は、好ましくは50〜90質量%の範囲、より好ましくは、55〜85質量%の範囲、特に好ましくは55〜80質量%の範囲にある。シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布とマトリックス樹脂の含有量比が上記の範囲にあることによって、マトリックス樹脂の特性(例えば低誘電率・低誘電損失等)と、不織布の特性(例えば、高温環境下での熱膨張の抑制等)とをバランスよく発現させることができる。
<Complex>
The composite (blipreg) according to the embodiment of the present invention is a composite containing the above-mentioned silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric and a thermoplastic matrix resin. The content of the silica fine particle-supported glass fiber non-woven fabric and the thermoplastic resin is preferably in the range of 50:50 to 10:90 (nonwoven fabric: thermoplastic resin), more preferably in the range of 45:55 to 15:85, in terms of mass ratio. Particularly preferably, it is in the range of 45:55 to 20:80. That is, the content of the matrix resin with respect to the total amount of the silica fine particle-supported glass fiber non-woven fabric and the matrix resin is preferably in the range of 50 to 90% by mass, more preferably in the range of 55 to 85% by mass, and particularly preferably in the range of 55 to 80. It is in the range of% by mass. When the content ratio of the silica fine particle-supported glass fiber non-woven fabric and the matrix resin is in the above range, the characteristics of the matrix resin (for example, low dielectric constant, low dielectric loss, etc.) and the characteristics of the non-woven fabric (for example, in a high temperature environment) (Suppression of thermal expansion, etc.) can be expressed in a well-balanced manner.

熱可塑性のマトリックス樹脂は、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布の表面に層状に配置されていてもよいし、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布の内部にビーズもしくは繊維の状態で配置されていてもよいし、さらにシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布の表面と内部の両方に配置されていてもよい。また、熱可塑性のマトリックス樹脂のビーズと繊維を併用してもよい。 The thermoplastic matrix resin may be arranged in layers on the surface of the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric, may be arranged in the form of beads or fibers inside the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric, or further. It may be arranged on both the surface and the inside of the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric. Further, the beads and fibers of the thermoplastic matrix resin may be used in combination.

図3は、本発明の一実施形態である複合体の一例の断面図である。図3において、熱可塑性のマトリックス樹脂は、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10aの表面にマトリックス樹脂層20として配置されている。図3において、マトリックス樹脂層20は、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10aの一方の表面(図3では、上面)に配置されているが、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10aの両方の表面に配置されていてもよい。マトリックス樹脂層20は、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10aの表面に積層されているだけであってもよいし、接着されていてもよい。 FIG. 3 is a cross-sectional view of an example of a complex according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3, the thermoplastic matrix resin is arranged as the matrix resin layer 20 on the surface of the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10a. In FIG. 3, the matrix resin layer 20 is arranged on one surface (upper surface in FIG. 3) of the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10a, but is arranged on both surfaces of the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10a. You may. The matrix resin layer 20 may be simply laminated or adhered to the surface of the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10a.

図3の複合体は、例えば、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布と熱可塑性のマトリックス樹脂シートとを積層し、得られた積層体を加熱加圧して、マトリックス樹脂シートをシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布に融着させることによって製造することができる。 In the composite of FIG. 3, for example, a silica fine particle-supported glass fiber non-woven fabric and a thermoplastic matrix resin sheet are laminated, and the obtained laminate is heated and pressed to melt the matrix resin sheet into the silica fine particle-supported glass fiber non-woven fabric. It can be manufactured by wearing it.

図4は、本発明の一実施形態である複合体の別の一例の断面図である。図4において、熱可塑性のマトリックス樹脂は、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10aの内部にマトリックス樹脂ビーズ21として配置されている。マトリックス樹脂ビーズ21の形状は、球体、楕円球体または円柱体であることが好ましい。マトリックス樹脂ビーズ21は、長径の長さで0.1〜2mmの範囲にあることが好ましく、0.3〜1.0mmの範囲にあることがより好ましく、0.4〜0.7mmの範囲にあることが特に好ましい。 FIG. 4 is a cross-sectional view of another example of the complex according to the embodiment of the present invention. In FIG. 4, the thermoplastic matrix resin is arranged as matrix resin beads 21 inside the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10a. The shape of the matrix resin beads 21 is preferably a sphere, an elliptical sphere, or a cylinder. The matrix resin beads 21 preferably have a major axis length in the range of 0.1 to 2 mm, more preferably in the range of 0.3 to 1.0 mm, and preferably in the range of 0.4 to 0.7 mm. It is particularly preferable to have.

図4の複合体は、例えば、先ず初めにマトリックス樹脂ビーズ21とガラス繊維11とを含む不織布を作製し、次いで、その不織布とシリカ分散液とを接触させて、ガラス繊維11にシリカ微粒子12を担持させることによって製造することができる。マトリックス樹脂ビーズ21とガラス繊維11とを含む不織布は、マトリックス樹脂ビーズ21とガラス繊維11を含有する水性分散液を、濾材を用いて抄紙することによって製造することができる。マトリックス樹脂ビーズ21とガラス繊維11を含有する水性分散液は、上述のガラス繊維11を含有する水性分散液に、マトリックス樹脂ビーズ21を加えることによって調製することができる。抄紙する際の水性分散液は、固形分(マトリックス樹脂ビーズ21とガラス繊維11の合計)の濃度は、1質量%以下であることが好ましく、0.001〜0.7質量%の範囲にあることがより好ましい。 In the composite of FIG. 4, for example, first, a non-woven fabric containing the matrix resin beads 21 and the glass fiber 11 is prepared, and then the non-woven fabric and the silica dispersion liquid are brought into contact with each other to form the silica fine particles 12 on the glass fiber 11. It can be manufactured by carrying it. The non-woven fabric containing the matrix resin beads 21 and the glass fibers 11 can be produced by making a paper by using an aqueous dispersion liquid containing the matrix resin beads 21 and the glass fibers 11 using a filter medium. The aqueous dispersion containing the matrix resin beads 21 and the glass fibers 11 can be prepared by adding the matrix resin beads 21 to the above-mentioned aqueous dispersion containing the glass fibers 11. The concentration of the solid content (total of the matrix resin beads 21 and the glass fiber 11) of the aqueous dispersion liquid at the time of papermaking is preferably 1% by mass or less, and is in the range of 0.001 to 0.7% by mass. Is more preferable.

図5は、本発明の一実施形態である複合体のさらに別の一例の断面図である。図5において、熱可塑性のマトリックス樹脂は、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10aの内部にマトリックス樹脂繊維22として配置されている。すなわち、この複合体は、ガラス繊維11、シリカ微粒子12、マトリックス樹脂繊維22を含む不織布状の複合体を形成している。マトリックス樹脂繊維22は、質量平均繊維長さが1.0〜30mmの範囲にあって、繊維径が0.1〜100dtexの範囲にあることが好ましい。マトリックス樹脂繊維22の質量平均繊維長さは3.0〜25mmの範囲にあることがより好ましい。また、繊維径は1.0〜3.0dtexの範囲にあることがより好ましい。なお、本明細書において、質量平均繊維長さは、100個のマトリックス樹脂繊維について測定した繊維長さの質量平均値である。 FIG. 5 is a cross-sectional view of still another example of the complex according to the embodiment of the present invention. In FIG. 5, the thermoplastic matrix resin is arranged as the matrix resin fiber 22 inside the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10a. That is, this complex forms a non-woven fabric-like complex containing glass fibers 11, silica fine particles 12, and matrix resin fibers 22. The matrix resin fiber 22 preferably has a mass average fiber length in the range of 1.0 to 30 mm and a fiber diameter in the range of 0.1 to 100 dtex. The mass average fiber length of the matrix resin fiber 22 is more preferably in the range of 3.0 to 25 mm. Further, the fiber diameter is more preferably in the range of 1.0 to 3.0 dtex. In the present specification, the mass average fiber length is the mass average value of the fiber lengths measured for 100 matrix resin fibers.

図5の不織布状の複合体は、例えば、先ず初めにマトリックス樹脂繊維22とガラス繊維11とを含む不織布を作製し、次いで、その不織布とシリカ分散液とを接触させて、ガラス繊維11にシリカ微粒子12を担持させることによって製造することができる。マトリックス樹脂繊維22とガラス繊維11とを含む不織布は、マトリックス樹脂繊維22とガラス繊維11を含有する水性分散液を、濾材を用いて抄紙することによって製造することができる。マトリックス樹脂繊維22とガラス繊維11を含有する水性分散液は、上述のガラス繊維11を含有する水性分散液に、マトリックス樹脂繊維22を加えることによって調製することができる。抄紙する際の水性分散液は、固形分(マトリックス樹脂繊維22とガラス繊維11の合計)の濃度は、1質量%以下であることが好ましく、0.001〜0.7質量%の範囲にあることがより好ましい。 In the non-woven fabric-like composite of FIG. 5, for example, first, a non-woven fabric containing the matrix resin fiber 22 and the glass fiber 11 is prepared, and then the non-woven fabric and the silica dispersion liquid are brought into contact with each other to form silica on the glass fiber 11. It can be produced by supporting the fine particles 12. The non-woven fabric containing the matrix resin fiber 22 and the glass fiber 11 can be produced by making a paper by using an aqueous dispersion liquid containing the matrix resin fiber 22 and the glass fiber 11 using a filter medium. The aqueous dispersion containing the matrix resin fiber 22 and the glass fiber 11 can be prepared by adding the matrix resin fiber 22 to the above-mentioned aqueous dispersion containing the glass fiber 11. The concentration of the solid content (total of the matrix resin fiber 22 and the glass fiber 11) of the aqueous dispersion liquid at the time of papermaking is preferably 1% by mass or less, and is in the range of 0.001 to 0.7% by mass. Is more preferable.

本実施形態の複合体に含まれる熱可塑性のマトリックス樹脂は、用途に応じて適宜選択することができる。例えば、本実施形態の複合体(プリプレグ)を、配線板や金属張積層シートの絶縁シートの中間体として用いる場合、熱可塑性のマトリックス樹脂は、該熱可塑性のマトリックス樹脂を含む複合体を加熱加圧成形した成形体の状態において、はんだ付けのリフロー温度以下の温度で溶融、変形および熱分解しない樹脂であることが好ましい。「はんだ付けのリフロー温度以下の温度で溶融、変形および熱分解しない」とは、はんだ付けのリフロー温度で少なくとも1分間加熱したときに溶融、変形および熱分解しないことを意味する。
熱可塑性である本発明で用いるマトリックス樹脂は、融点がはんだ付けのリフロー温度よりも高いか、融点を持たない非結晶性の熱可塑性樹脂の場合には、ガラス転移温度が十分に高く、上述した成形体の状態において、はんだ付けのリフロー温度で少なくとも1分加熱したときに変形しないものであることが好ましい。マトリックス樹脂の融点又はガラス転移温度は、使用するはんだの種類や実装する部品の種類等の条件によって、はんだ付けのリフロー温度が異なるため一律に定めることはできないが、好ましくは220℃以上、より好ましくは260℃以上、更に好ましくは280℃以上である。なお、マトリックス樹脂が非結晶性の熱可塑性樹脂の場合、ガラス転移温度がはんだ付けのリフロー温度より低くても、上述した成形体の状態においては、ガラス繊維の補強効果によってはんだ付けのリフロー温度で加熱しても溶融、変形、熱分解しない場合もあり、このような場合、その熱可塑性樹脂は本発明に使用可能である。
The thermoplastic matrix resin contained in the complex of the present embodiment can be appropriately selected depending on the intended use. For example, when the composite (prepreg) of the present embodiment is used as an intermediate of an insulating sheet of a wiring board or a metal-clad laminated sheet, the thermoplastic matrix resin heats the composite containing the thermoplastic matrix resin. It is preferable that the resin is a resin that does not melt, deform, or thermally decompose at a temperature equal to or lower than the soldering reflow temperature in the state of the compacted body that has been pressure-molded. "Does not melt, deform and pyrolyze at temperatures below the soldering reflow temperature" means that it does not melt, deform and pyrolyze when heated at the soldering reflow temperature for at least 1 minute.
The matrix resin used in the present invention, which is thermoplastic, has a melting point higher than the soldering reflow temperature, or in the case of a non-crystalline thermoplastic resin having no melting point, the glass transition temperature is sufficiently high, as described above. It is preferable that the molded product does not deform when heated at the soldering reflow temperature for at least 1 minute. The melting point or glass transition temperature of the matrix resin cannot be uniformly determined because the soldering reflow temperature differs depending on the conditions such as the type of solder used and the type of parts to be mounted, but it is preferably 220 ° C. or higher, more preferably. Is 260 ° C. or higher, more preferably 280 ° C. or higher. When the matrix resin is a non-crystalline thermoplastic resin, even if the glass transition temperature is lower than the soldering reflow temperature, in the state of the molded body described above, the soldering reflow temperature is affected by the reinforcing effect of the glass fiber. In some cases, it does not melt, deform, or thermally decompose even when heated, and in such cases, the thermoplastic resin can be used in the present invention.

複合体が耐熱性樹脂短繊維を含む場合、マトリックス樹脂の融点又はガラス転位温度は耐熱性樹脂短繊維の熱分解温度よりも低いことが好ましい。熱可塑性樹脂であるマトリックス樹脂の融点又はガラス転位温度が、耐熱性樹脂短繊維の熱分解温度よりも高い温度である場合、加熱加圧成形時に耐熱性樹脂短繊維が熱分解するおそれがあるためである。例えば、耐熱性樹脂短繊維としてアラミド繊維を含有する場合は、マトリックス樹脂の融点又はガラス転位温度は400℃以下であることが好ましい。このような熱可塑性樹脂の例としては、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)を挙げることができる。これらの熱可塑性樹脂は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を組合せて使用してもよい。 When the composite contains heat-resistant resin short fibers, the melting point or glass transition temperature of the matrix resin is preferably lower than the thermal decomposition temperature of the heat-resistant resin short fibers. If the melting point of the matrix resin, which is a thermoplastic resin, or the glass transition temperature is higher than the thermal decomposition temperature of the heat-resistant resin short fibers, the heat-resistant resin short fibers may be thermally decomposed during heat-pressurization molding. Is. For example, when aramid fibers are contained as the heat-resistant resin short fibers, the melting point or the glass transition temperature of the matrix resin is preferably 400 ° C. or lower. Examples of such thermoplastic resins include polyetherimide (PEI), polyetheretherketone (PEEK), and polyphenylene sulfide (PPS). These thermoplastic resins may be used alone or in combination of two or more.

複合体は、マトリックス樹脂とシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布との密着性を向上させるために、バインダー樹脂を含有していてもよい。バインダー樹脂は、複合体を加熱加圧成形する際に、マトリックス樹脂と相溶する樹脂であることが好ましい。バインダー樹脂の例としては、ポリビニルアルコール(PVA)を挙げることができる。熱可塑性のマトリックス樹脂がシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布の表面に層状に配置されている場合、バインダー樹脂は、マトリックス樹脂の層と不織布の表面との間に層状に配置されていることが好ましい。また、熱可塑性のマトリックス樹脂がシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布の内部にビーズもしくは繊維の状態で配置されている場合、バインダー樹脂は、不織布の内部にビーズもしくは繊維の状態で配置されていることが好ましい。 The composite may contain a binder resin in order to improve the adhesion between the matrix resin and the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric. The binder resin is preferably a resin that is compatible with the matrix resin when the composite is heat-press molded. Examples of the binder resin include polyvinyl alcohol (PVA). When the thermoplastic matrix resin is arranged in a layer on the surface of the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric, the binder resin is preferably arranged in a layer between the layer of the matrix resin and the surface of the non-woven fabric. When the thermoplastic matrix resin is arranged in the state of beads or fibers inside the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric, the binder resin is preferably arranged in the state of beads or fibers inside the non-woven fabric. ..

<繊維強化熱可塑性樹脂シート>
本発明の繊維強化熱可塑性樹脂シートは、熱可塑性樹脂とガラス繊維とシリカ微粒子とを含む。本発明の繊維強化熱可塑性樹脂シートは、前述の複合体を加熱加圧成形することによって得られる加熱加圧成形体であることが好ましい。
<Fiber reinforced thermoplastic resin sheet>
The fiber-reinforced thermoplastic resin sheet of the present invention contains a thermoplastic resin, glass fibers, and silica fine particles. The fiber-reinforced thermoplastic resin sheet of the present invention is preferably a heat-pressurized molded product obtained by heat-press molding the above-mentioned composite.

図6は、本発明の一実施形態である繊維強化熱可塑性樹脂シートの一例の断面図である。繊維強化熱可塑性樹脂シート30は、熱可塑性のマトリックス樹脂23と、マトリックス樹脂23中に含有されているガラス繊維11およびシリカ微粒子12とを含む。ガラス繊維11およびシリカ微粒子12は、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10aの状態を維持している。すなわち、ガラス繊維11は、繊維強化熱可塑性樹脂シート30の平面方向に配向している。また、シリカ微粒子12は、ガラス繊維11に担持されている。但し、ガラス繊維11およびシリカ微粒子12の全てが、シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布10aの状態を維持している必要はない。 FIG. 6 is a cross-sectional view of an example of a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet according to an embodiment of the present invention. The fiber-reinforced thermoplastic resin sheet 30 contains a thermoplastic matrix resin 23, glass fibers 11 and silica fine particles 12 contained in the matrix resin 23. The glass fiber 11 and the silica fine particle 12 maintain the state of the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 10a. That is, the glass fibers 11 are oriented in the plane direction of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet 30. Further, the silica fine particles 12 are supported on the glass fiber 11. However, it is not necessary that all of the glass fibers 11 and the silica fine particles 12 maintain the state of the silica fine particles-supported glass fiber non-woven fabric 10a.

本実施形態の繊維強化熱可塑性樹脂シート30は、高温環境下での厚さ方向に対する熱膨張が低い。このため、配線板や金属張積層シートの基材(絶縁シート)として有利に使用することができる。 The fiber-reinforced thermoplastic resin sheet 30 of the present embodiment has low thermal expansion in the thickness direction in a high temperature environment. Therefore, it can be advantageously used as a base material (insulating sheet) for a wiring board or a metal-clad laminated sheet.

金属張積層シートは、繊維強化熱可塑性樹脂シート30の少なくとも一方の表面に貼り合わされた金属箔を含むシートである。金属張積層シートは、複合体の少なくとも一方の表面に金属箔を重ねた状態で加熱加圧成形することによって製造することができる。金属箔の材料としては、銅、アルミニウム、銀、金を挙げることができる。
この金属張積層シートの金属箔をエッチングなどの手法よりパターニングすることによって配線板を得ることができる。
The metal-clad laminated sheet is a sheet containing a metal foil bonded to at least one surface of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet 30. The metal-clad laminated sheet can be produced by heat-press molding with a metal foil laminated on at least one surface of the composite. Examples of the material of the metal foil include copper, aluminum, silver, and gold.
A wiring board can be obtained by patterning the metal foil of this metal-clad laminated sheet by a method such as etching.

<繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法>
繊維強化熱可塑性樹脂シートは、前述の複合体を加熱加圧成形することによって製造できる。複合体は1枚のみを加熱加圧成形しても、2枚以上を重ねて加熱加圧成形してもよく、成形される繊維強化熱可塑性樹脂シートの用途等に応じて決定できる。加熱温度は、複合体に含まれている熱可塑性のマトリックス樹脂が軟化して可塑性を示すようになる温度以上である。加熱温度は、熱可塑性のマトリックス樹脂の種類や含有量などの条件によって最適な温度範囲が異なるため、一律に定めることはできないが、通常は260〜600℃の範囲、好ましくは280〜450℃の範囲、より好ましくは280℃〜400℃の範囲である。
<Manufacturing method of fiber reinforced thermoplastic resin sheet>
The fiber-reinforced thermoplastic resin sheet can be produced by heat-press molding the above-mentioned composite. Only one composite may be heat-press molded, or two or more composites may be heat-press molded, and the composite may be determined according to the application of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet to be molded. The heating temperature is equal to or higher than the temperature at which the thermoplastic matrix resin contained in the complex softens and becomes plastic. The optimum temperature range varies depending on conditions such as the type and content of the thermoplastic matrix resin, so it cannot be set uniformly, but it is usually in the range of 260 to 600 ° C, preferably 280 to 450 ° C. The range, more preferably the range of 280 ° C to 400 ° C.

加圧の圧力は、複合体の厚さや目的とする繊維強化熱可塑性樹脂シートの厚さなどの条件に合せて適宜設定することができる。加圧の圧力は、通常は3〜50MPaの範囲、好ましくは5〜20MPaの範囲である。
加熱加圧の時間は、特に制限はないが、通常は1〜100分間、好ましくは1〜30分間の範囲である。
The pressurizing pressure can be appropriately set according to conditions such as the thickness of the complex and the thickness of the target fiber-reinforced thermoplastic resin sheet. The pressurizing pressure is usually in the range of 3 to 50 MPa, preferably in the range of 5 to 20 MPa.
The heating and pressurizing time is not particularly limited, but is usually in the range of 1 to 100 minutes, preferably 1 to 30 minutes.

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更すことが可能である。
例えば、本実施形態の繊維強化熱可塑性樹脂シートでは、ガラス繊維と耐熱性樹脂繊維とがシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布を形成している例について説明したが、ガラス繊維と耐熱性樹脂繊維とは不織布を形成している必要はない。但し、この場合、ガラス繊維は繊維強化熱可塑性樹脂シートの平面方向に配向し、シリカ微粒子はガラス繊維に担持されていることが好ましい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and can be appropriately modified without departing from the technical idea of the present invention.
For example, in the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet of the present embodiment, an example in which the glass fiber and the heat-resistant resin fiber form a silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric has been described, but the glass fiber and the heat-resistant resin fiber are non-woven fabrics. Does not have to be formed. However, in this case, it is preferable that the glass fibers are oriented in the plane direction of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet and the silica fine particles are supported on the glass fibers.

[実施例1]
(1)繊維水性分散液の調製
質量平均繊維長10mm、質量平均繊維径10μmのガラス繊維を50g計り取り、これを、分散剤0.15g(ガラス繊維に対して0.3質量%)を添加した水20Lに投入し、ラボ用撹拌機を用いて撹拌して、分散させ、ガラス繊維水性分散液を得た。ガラス繊維としては、オーウェンスコーニング社製のガラス繊維チョップドストランド、CS10JAJP195を用いた。分散剤としては、明成化学工業株式会社製、ラッコールALを用いた。ラボ用撹拌機としては、アズワン社製、ウルトラ撹拌機 DC−CHRM25を用いた。
[Example 1]
(1) Preparation of Aqueous Fiber Dispersion Weigh 50 g of glass fiber having a mass average fiber length of 10 mm and a mass average fiber diameter of 10 μm, and add 0.15 g of a dispersant (0.3 mass% with respect to the glass fiber). The mixture was poured into 20 L of water and stirred using a laboratory stirrer to disperse the glass fiber aqueous dispersion. As the glass fiber, CS10JAJP195, a glass fiber chopped strand manufactured by Owens Corning, was used. As the dispersant, Laccol AL manufactured by Meisei Chemical Works, Ltd. was used. As the laboratory stirrer, an ultra stirrer DC-CHRM25 manufactured by AS ONE Corporation was used.

上記のガラス繊維水性分散液に、ポリエーテルイミド(PEI)繊維を85g、バインダーとしてポリビニルアルコール(PVA)繊維を5gそれぞれ投入し、前記ラボ用撹拌機を用いて撹拌した。PEI繊維としては、質量平均繊維長15mm、繊維径2.2dtexのチョップドストランド(クラレ社製)を使用した。PVA繊維としては、質量平均繊維長3mmのもの(クラレ社製、VPB105)を使用した。 85 g of polyetherimide (PEI) fiber and 5 g of polyvinyl alcohol (PVA) fiber as a binder were added to the above glass fiber aqueous dispersion, and the mixture was stirred using the laboratory stirrer. As the PEI fiber, a chopped strand (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having a mass average fiber length of 15 mm and a fiber diameter of 2.2 dtex was used. As the PVA fiber, one having a mass average fiber length of 3 mm (manufactured by Kuraray Co., Ltd., VPB105) was used.

次いで、PEI繊維とPVA繊維とを投入した分散液に、増粘剤の濃度が0.1質量%の増粘剤水溶液を500mL投入し、前記ラボ用撹拌機で撹拌した。増粘剤としては、アニオン性高分子ポリアクリルアミド系増粘剤(MTアクアポリマー社製、スミフロック)を使用した。
そして最後に、水を全体量が28kgとなるように投入し、前記ラボ用撹拌機で撹拌した。こうして、ガラス繊維とPEI繊維とPVA繊維とが均一に分散した固形分濃度が0.5質量%の繊維水性分散液を調製した。なお、繊維水性分散液は2回調製した。
Next, 500 mL of a thickener aqueous solution having a thickener concentration of 0.1% by mass was added to the dispersion liquid containing the PEI fibers and PVA fibers, and the mixture was stirred with the laboratory stirrer. As the thickener, an anionic polymer polyacrylamide-based thickener (manufactured by MT Aquapolymer, Sumiflock) was used.
Finally, water was added so that the total amount was 28 kg, and the mixture was stirred with the laboratory stirrer. In this way, a fibrous aqueous dispersion having a solid content concentration of 0.5% by mass in which glass fibers, PEI fibers and PVA fibers were uniformly dispersed was prepared. The fibrous aqueous dispersion was prepared twice.

(2)不織布状複合体シートの作製
上記(1)で調製した繊維水性分散液を1250g(固形分量:6.25g)分取した。分取した繊維水性分散液を、25cm角の角型手抄きシートマシン(熊谷理機工業株式会社製)の原質用容器に投入し、JIS P 8222に準ずる方法で抄紙を行った。すなわち、原質容器内に水を入れて16Lとなるよう希釈し、原質容器内を撹拌してから脱水し、ウエットシートを得た。そして、得られたウエットシートを160℃の熱風乾燥機で乾燥して、不織布状複合体シート(縦25cm×横25cm、坪量100g/m)を得た。
(2) Preparation of Nonwoven Fabric Complex Sheet 1250 g (solid content: 6.25 g) of the fibrous aqueous dispersion prepared in (1) above was separated. The separated fibrous aqueous dispersion was put into a container for raw materials of a 25 cm square hand-made sheet machine (manufactured by Kumagai Riki Kogyo Co., Ltd.), and papermaking was performed by a method according to JIS P 8222. That is, water was put into the raw material container to dilute it to 16 L, and the inside of the raw material container was stirred and then dehydrated to obtain a wet sheet. Then, the obtained wet sheet was dried with a hot air dryer at 160 ° C. to obtain a non-woven composite sheet (length 25 cm × width 25 cm, basis weight 100 g / m 2 ).

(3)シリカ微粒子水性分散液の調製
容量500mLのプラスチック製ビーカーに、水200mLを投入した。次いで、この水を、卓上コーレス撹拌機を用いて4000rpmで撹拌しながら、水にシリカ微粒子(日本アエロジル社製 アエロジル200、平均一次粒子径:12nm)を少量ずつ投入し、シリカ微粒子濃度が10質量%のスラリーを調製した。得られたスラリーに、バインダーとしてアクリルエマルジョン(DIC社製、GM−1000)を、固形分(シリカ微粒子)に対してアクリル樹脂固形分が2質量%となるように添加した。次いで、スラリーにシリカ微粒子濃度が5質量%となるように水を加えた後、卓上コーレス撹拌機を用いて10分間、2000rpmで撹拌して、シリカ微粒子水性分散液を調製した。
(3) Preparation of Aqueous Silica Fine Particle Dispersion 200 mL of water was put into a plastic beaker having a capacity of 500 mL. Next, while stirring this water at 4000 rpm using a desktop chorus stirrer, silica fine particles (Aerosil 200 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., average primary particle diameter: 12 nm) are added little by little, and the silica fine particle concentration is 10 mass by mass. % Silica was prepared. An acrylic emulsion (manufactured by DIC, GM-1000) was added to the obtained slurry as a binder so that the acrylic resin solid content was 2% by mass with respect to the solid content (silica fine particles). Next, water was added to the slurry so that the concentration of the silica fine particles was 5% by mass, and then the slurry was stirred for 10 minutes at 2000 rpm using a tabletop chores stirrer to prepare an aqueous dispersion of silica fine particles.

(4)不織布状複合体シートのシリカ微粒子担持処理
前記(3)で調製したシリカ微粒子水性分散液を撹拌しながら、その分散液に、前記(2)で作製した不織布状複合体シート1枚を5分間浸漬した。その後、不織布状複合体をシリカ微粒子水性分散液から取り出して、160℃で乾燥して不織布状複合体シートにシリカ微粒子を担持させた。
(4) Treatment of Supporting Silica Fine Particles of Nonwoven Fabric Composite Sheet While stirring the silica fine particle aqueous dispersion prepared in (3) above, one non-woven fabric composite sheet prepared in (2) above is added to the dispersion. Soaked for 5 minutes. Then, the non-woven fabric-like composite was taken out from the silica fine particle aqueous dispersion and dried at 160 ° C. to support the silica fine particles on the non-woven fabric-like composite sheet.

シリカ微粒子担持処理後の不織布状複合体シートに担持されているシリカ微粒子の含有量を、下記の方法1と方法2の二つの方法で測定した。
(方法1)
前記(2)で作製した不織布状複合シートの質量(以下、この質量をXとする)と、(4)で行ったシリカ微粒子担持処理後の不織布状複合シートの質量(以下、この質量をYとする)とを測定した。そして、下記の式を用いてシリカ微粒子の含有量を算出した。
シリカ微粒子の含有量(質量%)=(Y−X)÷Y×100
The content of the silica fine particles supported on the non-woven composite sheet after the silica fine particle supporting treatment was measured by the following two methods, Method 1 and Method 2.
(Method 1)
The mass of the non-woven fabric-like composite sheet produced in (2) above (hereinafter, this mass is referred to as X) and the mass of the non-woven fabric-like composite sheet after the silica fine particle-supporting treatment performed in (4) (hereinafter, this mass is Y). ) And was measured. Then, the content of the silica fine particles was calculated using the following formula.
Content of silica fine particles (mass%) = (YX) ÷ Y × 100

(方法2)
まず、シリカ微粒子担持処理後の不織布状複合体シートの質量を測定した(以下、この質量をAとする)。
次に、不織布状複合体シート中のバインダーを除去して、質量を測定した(以下、この質量をBとする)。バインダーの除去は、バインダーを溶解する溶媒であるメチルエチルケトン試薬(和光純薬製)に、不織布状複合体シートを24時間浸漬し、次いで浸漬後の不織布状複合体シートを100メッシュのふるいの上に乗せ、メチルエチルケトン試薬で洗浄し、乾燥させる方法により行った。
バインダーを除去した後の不織布状複合体シートを、その不織布状複合体シートの約100倍の質量の水に浸漬して撹拌して、シリカ微粒子、ガラス繊維および熱可塑性樹脂繊維が分散したスラリーを得た。このスラリーを100メッシュのふるいで濾過し、ふるい上の残渣を水で洗浄してシリカ粒子を除去した。水による洗浄は、ふるい上の残渣を顕微鏡で観察して、残渣中にシリカ粒子の存在が確認されなくなるまで行った。
シリカ粒子を除去した残渣を約105℃で加熱し、乾燥し、冷却して質量を測定した(以下、この質量をCとする)。
そして、下記の式を用いてシリカ微粒子の含有量を算出した。
シリカ微粒子の含有量(質量%)=(B−C)÷A×100(%)
(Method 2)
First, the mass of the nonwoven fabric-like composite sheet after the silica fine particle-supporting treatment was measured (hereinafter, this mass is referred to as A).
Next, the binder in the non-woven composite sheet was removed, and the mass was measured (hereinafter, this mass is referred to as B). To remove the binder, a non-woven fabric sheet is immersed in a methyl ethyl ketone reagent (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), which is a solvent for dissolving the binder, for 24 hours, and then the non-woven fabric sheet after immersion is placed on a 100-mesh sieve. It was carried out by a method of placing, washing with a methyl ethyl ketone reagent, and drying.
The non-woven fabric-like composite sheet after removing the binder is immersed in water having a mass about 100 times that of the non-woven fabric-like composite sheet and stirred to obtain a slurry in which silica fine particles, glass fibers and thermoplastic resin fibers are dispersed. Obtained. The slurry was filtered through a 100 mesh sieve and the residue on the sieve was washed with water to remove silica particles. Washing with water was carried out by observing the residue on the sieve under a microscope until no silica particles were confirmed in the residue.
The residue from which the silica particles had been removed was heated at about 105 ° C., dried, cooled and measured by mass (hereinafter, this mass is referred to as C).
Then, the content of the silica fine particles was calculated using the following formula.
Content of silica fine particles (mass%) = (BC) ÷ A × 100 (%)

上記の二つの方法で測定した結果、いずれの方法でも、不織布状複合体シート中のシリカ微粒子の含有量は6.7質量%であり、ガラス繊維100質量部に対するシリカ微粒子の含有量としては20質量部であった。 As a result of measurement by the above two methods, the content of the silica fine particles in the non-woven composite sheet was 6.7% by mass, and the content of the silica fine particles with respect to 100 parts by mass of the glass fiber was 20 in either method. It was a mass part.

(5)繊維強化熱可塑性樹脂シートの作製
上記(4)のシリカ微粒子担持処理を行った後の不織布状複合体シートを28枚積層して積層体を得た。この積層体を、加熱加圧プレス装置を用いて、300℃、10MPaの条件で10分間加熱加圧成形し、次いで70℃まで冷却したのち、加熱加圧プレス装置から取り出した。得られた繊維強化熱可塑性樹脂シートは、縦25cm×横25cm×厚さ1.8mmであった。
(5) Preparation of Fiber Reinforced Thermoplastic Resin Sheet 28 sheets of non-woven fabric-like composite sheet after performing the silica fine particle supporting treatment of (4) above were laminated to obtain a laminated body. This laminate was heat-press molded at 300 ° C. and 10 MPa for 10 minutes using a heat-pressurized press device, then cooled to 70 ° C., and then taken out from the heat-pressurized press device. The obtained fiber-reinforced thermoplastic resin sheet had a length of 25 cm, a width of 25 cm, and a thickness of 1.8 mm.

[比較例1]
実施例1の(1)繊維水性分散液の調製においてガラス繊維の量を60gとし、最後に、水を全体量が30kgとなるように投入して、固形分濃度が0.5質量%の繊維水性分散液を調製したこと以外は実施例1と同様にして、不織布状複合体シートを作製した。そして、(4)不織布状複合体シートのシリカ微粒子担持処理を実施しなかったこと以外は実施例1と同様にして、繊維強化熱可塑性樹脂シートを作製した。
[Comparative Example 1]
In the preparation of the (1) aqueous fibrous dispersion of Example 1, the amount of glass fiber was set to 60 g, and finally, water was added so that the total amount was 30 kg, and the fiber having a solid content concentration of 0.5% by mass was added. A non-woven composite sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that the aqueous dispersion was prepared. Then, a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that (4) the silica fine particle supporting treatment of the non-woven composite sheet was not carried out.

上記実施例1および比較例1で得られた繊維強化熱可塑性樹脂シートについて、平面方向の熱膨張係数と厚さ方向の熱膨張係数を測定した。
平面方向の熱膨張係数は、JIS K 7197に準拠して、引っ張りモードで、昇温速度5℃/分、測定温度範囲30〜210℃の条件で測定した。
厚さ方向の熱膨張係数は、JIS K 7197に準拠して、圧縮モードで、昇温速度5℃/分、測定温度範囲30〜210℃の条件で測定した。
The coefficient of thermal expansion in the plane direction and the coefficient of thermal expansion in the thickness direction of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheets obtained in Example 1 and Comparative Example 1 were measured.
The coefficient of thermal expansion in the plane direction was measured in a tension mode under the conditions of a heating rate of 5 ° C./min and a measurement temperature range of 30 to 210 ° C. in accordance with JIS K 7197.
The coefficient of thermal expansion in the thickness direction was measured in a compression mode under the conditions of a heating rate of 5 ° C./min and a measurement temperature range of 30 to 210 ° C. in accordance with JIS K 7197.

上記実施例1および比較例1において調製した繊維水性分散液の各繊維材料の投入量、不織布状複合体シートの組成、繊維強化熱可塑性樹脂シートの熱膨張係数を、下記の表1に示す。 Table 1 below shows the input amount of each fiber material of the fibrous aqueous dispersion prepared in Example 1 and Comparative Example 1, the composition of the non-woven composite sheet, and the coefficient of thermal expansion of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet.

Figure 0006866626
Figure 0006866626

ガラス繊維とシリカ微粒子とを含む繊維強化熱可塑性樹脂シート(実施例1)は、ガラス繊維を含むがシリカ微粒子を含まない繊維強化熱可塑性樹脂シート(比較例1)と比較して、厚さ方向の熱膨張係数が顕著に低減することがわかる。 The fiber-reinforced thermoplastic resin sheet containing glass fibers and silica fine particles (Example 1) is in the thickness direction as compared with the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet containing glass fibers but not containing silica fine particles (Comparative Example 1). It can be seen that the thermal expansion coefficient of is significantly reduced.

以上の実施例の結果から、本発明のシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布の製造方法を利用することによって、ガラス繊維が平面方向に配向し、シリカ微粒子がガラス繊維に担持されているシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布が製造することが可能となることが確認された。そして、このシリカ微粒子担持ガラス繊維不織布と熱可塑性樹脂を含む複合体の加熱加圧成形体である繊維強化熱可塑性樹脂シートは厚さ方向の熱膨張が顕著に低減し、さらに高温環境下での形状安定性が高いことから配線板、特に積層配線板の形成用として有用であることが確認された。 From the results of the above examples, by using the method for producing a silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric of the present invention, the glass fibers are oriented in the plane direction, and the silica fine particles are supported on the glass fibers. It was confirmed that non-woven fabric can be manufactured. The fiber-reinforced thermoplastic resin sheet, which is a heat-press molded body of a composite containing the silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric and the thermoplastic resin, has a significantly reduced thermal expansion in the thickness direction, and is further subjected to a high temperature environment. It was confirmed that it is useful for forming wiring boards, especially laminated wiring boards, because of its high shape stability.

10a、10b シリカ微粒子担持ガラス繊維不織布
11 ガラス繊維
12 シリカ微粒子
13 ガラス短繊維
14 耐熱性樹脂短繊維
20 熱可塑性のマトリックス樹脂層
21 熱可塑性のマトリックス樹脂ビーズ
22 熱可塑性のマトリックス樹脂繊維
23 熱可塑性のマトリックス樹脂
30 繊維強化熱可塑性樹脂シート
10a, 10b Silica fine particle-supporting glass fiber non-woven fabric 11 Glass fiber 12 Silica fine particle 13 Glass short fiber 14 Heat-resistant resin short fiber 20 Thermoplastic matrix resin layer 21 Thermoplastic matrix resin beads 22 Thermoplastic matrix resin fiber 23 Thermoplastic Matrix resin 30 Fiberglass reinforced thermoplastic resin sheet

Claims (10)

ガラス繊維及び熱可塑性マトリックス樹脂を含み、繊維強化熱可塑性樹脂シートを得るためのプリプレグであって、ガラス繊維及び繊維状の熱可塑性マトリックス樹脂を含む不織布と、前記不織布に担持されている平均一次粒子径が1〜100nmの範囲にあるシリカ微粒子とを含有し、前記ガラス繊維の100質量部に対する前記シリカ微粒子の含有量が5〜50質量部であるプリプレグ A prepreg containing glass fiber and a thermoplastic matrix resin to obtain a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet, the non-woven fabric containing the glass fiber and the fibrous thermoplastic matrix resin , and the average primary particles supported on the non-woven fabric. A prepreg containing silica fine particles having a diameter in the range of 1 to 100 nm, and the content of the silica fine particles is 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the glass fiber . 前記不織布の少なくとも一方の表面に、さらに、層状の熱可塑性マトリックス樹脂が配置された請求項1に記載のプリプレグ The prepreg according to claim 1, wherein a layered thermoplastic matrix resin is further arranged on at least one surface of the non-woven fabric. 前記ガラス繊維及び前記熱可塑性マトリックス樹脂と前記シリカ微粒子の合計量に対する前記熱可塑性マトリックス樹脂の含有率が50〜90質量%である、請求項1又は2に記載のプリプレグ。The prepreg according to claim 1 or 2, wherein the content of the thermoplastic matrix resin with respect to the total amount of the glass fiber, the thermoplastic matrix resin and the silica fine particles is 50 to 90% by mass. 請求項1〜3のいずれか一項に記載のプリプレグの製造方法であって、
ガラス繊維と、繊維状の熱可塑性マトリックス樹脂を含有する不織布と、平均一次粒子径が1〜100nmの範囲にあるシリカ微粒子が溶媒に分散されたシリカ分散液とを用意する工程と、
記不織布と前記シリカ分散液とを接触させて、前記ガラス繊維の100質量部に対して、5〜50質量部のシリカ微粒子を担持させる工程とを有するプリプレグの製造方法。
The method for producing a prepreg according to any one of claims 1 to 3.
And glass fibers, the steps of providing a nonwoven fabric you containing a thermoplastic matrix resin fibrous, the average primary particle diameter of the silica dispersion silica fine particles are dispersed in a solvent in the range of 1 to 100 nm,
Before SL is contacted with non-woven fabric and the silica dispersion, with respect to 100 parts by weight of the glass fibers, the production method of the prepreg and a step of supporting 5-50 parts by weight of silica fine particles.
前記ガラス繊維及び前記繊維状の熱可塑性マトリックス樹脂を含有する水性分散液を、抄紙することによって前記不織布を製造する、請求項4に記載のプリプレグの製造方法。 The glass fibers and an aqueous dispersion containing a thermoplastic matrix resin of the fiber, to produce a pre-Symbol nonwoven fabric by papermaking, method of producing the prepreg according to claim 4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載のプリプレグを加熱加圧成形する繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法。 A method for producing a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet in which the prepreg according to any one of claims 1 to 3 is heat-press molded. 請求項4または5に記載のプリプレグの製造方法によりプリプレグを得、得られたプリプレグを加熱加圧成形する繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造方法。 Claim 4 or obtain a prepreg by the production method of the prepreg according to 5, the resulting prepreg method for producing a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet for molding heat and pressure. 請求項1〜3のいずれか一項に記載のプリプレグの少なくとも一方の表面に金属箔を重ねた状態で加熱加圧成形する金属張積層シートの製造方法。 A method for producing a metal-clad laminated sheet, which is heat-press molded with a metal foil laminated on at least one surface of the prepreg according to any one of claims 1 to 3. 請求項4または5に記載のプリプレグの製造方法によりプリプレグを得、得られたプリプレグの少なくとも一方の表面に金属箔を重ねた状態で加熱加圧成形する金属張積層シートの製造方法。 A method for producing a metal-clad laminated sheet, which is obtained by obtaining a prepreg by the method for producing a prepreg according to claim 4 or 5 , and is heat-pressed molded with a metal foil laminated on at least one surface of the obtained prepreg. 請求項8または9に記載の金属張積層シートの製造方法によって金属張積層シートを得、得られた金属張積層シートの前記金属箔をパターニングする配線板の製造方法。 A method for manufacturing a wiring board in which a metal-clad laminate is obtained by the method for manufacturing a metal-clad laminate according to claim 8 or 9, and the metal foil of the obtained metal-clad laminate is patterned.
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