JPH03246815A - 電気絶縁材料およびプリント配線基板用基材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、誘電率特性に優れている上に、耐毛羽立ち性
、耐カール性ならびに平滑性に優れた電気絶縁材料およ
びプリント配線基板用基材に関する。

［従来の技術］ 従来、電気絶縁材料やプリント配線基板用基材としては
ガラス繊維が使用されていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、かかるガラス繊維は、屈曲に対して弱く、製織
時に繊維の切断が発生し易く毛羽立ちの多いもので、か
かる織物は表面平滑性に劣り、たとえば精密な図柄を描
写、印写することができないなどの欠点があった。

さらに、ガラス繊維は誘電率（真空時との比である比誘
電率の意味）がＤガラスでさえ約４．０／ＩＭＩ＋２、
Ｅガラスでは３．　８／ＩＭＩ＋□と高く、特にプリン
ト配線基板用基材としてはまだまだ不満足なものであっ
た。

本発明は、かかるガラス繊維の欠点を一挙に解決し、毛
羽立ちが少ない上に、耐カール性ならびに平滑性に優れ
、さらに誘電率が３　／　Ｉ　Ｍｌ＋□以下であるとい
う優れた電気絶縁材料を提供するものである。

本発明の電気絶縁材料によれば、精密かつ正確な図柄を
プリントすることができる優れたプリント配線基板用基
材を提供することができるものである。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明は上記目的を達成するために次のよう
な構成を有する。

すなわち、本発明の電気絶縁材料は、ポリフェニレンス
ルフィド系繊維およびポリテトラフロロエチレン系繊維
との混用織物が、合成樹脂で一体化されてなることを特
徴とする電気絶縁材料である。

さらに本発明のプリント配線基板用基材は、ポリフェニ
レンスルフィド系繊維およびポリテトラフロロエチレン
系繊維との混用織物の少なくとも２層が合成樹脂によっ
て一体化されてなる積層体の少なくとも片面に接着剤を
介して銅箔を積層したことを特徴とするものでもある。

［作用］ 本発明は、誘電率特性および基材表面特性のいずれにも
優れた電気絶縁材料を提供するものであり、特に誘電率
の極めて低い電気絶縁材料を提供するものである。

このように誘電率特性および基材表面特性を同時に改善
し得たことによって、信号伝痛速度ならびに演算速度の
速い優れたプリント配線基板を提供することができると
いう利点もある。かかる利点は、特に誘電率が３　／　
Ｉ　Ｍ１１□以下である基材によって好ましく達成され
る。

本発明でいうポリフェニレンスルフィド系繊維を構成す
るポリフェニレンスルフィドとは、構成単位の少なくと
も９０モル％以上がパラ−フェニレンスルフィド単位か
らなるものであり、さらに、たとえば、１モル％未満の
トリクロルベンゼンモノマなどの架橋成分や酸化反応に
よる架橋成分を含む（高重合度重合体タイプ）ものでも
よい。

また、さらに、本発明のポリフェニレンスルフィド繊維
は、１０モル％以下の範囲で、フェニレン基の一部をビ
スフェニレン基、ナフタレン基に置換したモノマ単位、
またはスルフィド基の一部をオキサイド基、スルフォン
基などに置換したモノマ単位、さらにはこれらの混合モ
ノマ単位が含まれていてもよい。

かかる繊維は、上記ポリマを窒素雰囲気中で、好ましく
は３００〜３７０℃の範囲で溶融し、通常の溶融紡糸法
により紡糸し、好ましくは１５０Ｑｍ／ｎｒｉｎ以上、
さらに好ましくは４０００ｍ／ｍｉｎ以上の引取り速度
で製糸することによって得られる。

かかる繊維の単糸繊度としては、好ましくは１〜１０ｄ
１さらに好ましくは２〜６ｄのものが、電気絶縁材料と
しての繊維特性上よい。かかる繊維を電気絶縁材料とし
て用いる場合は、総繊度５０〜２５０Ｄの糸条が好まし
く使用される。

上述の繊維繊度は、基材の要求特性、特に基材の強度な
らびに基材厚さを左右するものである。

本発明でいうポリテトラフロロエチレン系繊維は、一つ
は湿式紡糸による焼結体繊維であって、一つは溶融紡糸
による共重合体繊維の２種の繊維があるが、本発明には
いずれの繊維も使用することができる。

まず、焼結体繊維に適用されるポリマとしては、好まし
くはテトラフロロエチレンのホモポリマまたは全体の９
０モル％以上、特に好ましくは９５モル％以上がテトラ
フロロエチレンであるコポリマが適用できる。かかるテ
トラフロロエチレンに共重合可能なモノマとしては、ト
リフロロエチレン、トリフロロクロロエチレン、テトラ
フロロプロピレン、ヘキサフロロプロピレンなどのフッ
化ビニル化合物やさらにプロピレン、エチレン、イソブ
チレン、スチレン、アクリロニトリルなどのビニル化合
物があげられる。

かかるモノマの中でも、フッ素含有量の多い化合物であ
るものが誘電率特性の上から好ましい。

次に溶融紡糸によるポリテトラフロロエチレン系繊維は
、次のような共重合体ポリマから形成される。すなわち
、好ましくはテトラフロロエチレン成分が５〜５０重量
％、さらに好ましくは５〜４０重量％、特に好ましくは
５〜３０重量％含有するものであり、これに共重合され
る成分としては、ヘキサフロロプロピレン、パーフロロ
アルキルビニルエーテル、たとえばパーフロロプロピル
ビニルエーテル、パーフロロエチルビニルエーテルなど
フッ素含有化合物があげられる。必要により、たとえば
オレフィン、たとえばエチレン、プロピレン、イソブチ
レン、スチレンなどを本発明の目的を阻害しない範囲で
含有していてもよい。

いずれにしても、フッ素含有率の高いモノマが誘電率の
上から好ましい。特にかかる共重合体ポリマの中でも融
点が２４０〜３２０℃程度のものが好ましい。

かかるフッ素系繊維の単糸繊度は、好ましくは１〜２０
ｄ１さらに好ましくは１〜１０ｄのものが、薄い基材を
製造するのに都合がよい。

本発明のポリテトラフロロエチレン系繊維の焼結体繊維
は、たとえばビスコースとフッ素系重合体ディスバージ
ョンとの混合液からなる紡糸原液を凝固浴中で凝固した
後、さらに精練後生和処理した繊維を焼成・延伸し、さ
らに必要により高温雰囲気中で酸化熟成する方法で製造
することができる。また、溶融紡糸による共重合体繊維
は、前述のフッ素系共重合体を、該共重合体の融点以上
の温度で溶融して溶融紡糸する方法で製造される。

本発明でいう混用織物は、平滑性に優れた組織であれば
如何なる組織でもよく、たとえば手織組織、朱子織組織
などが使用されるが、特に好ましくは平織組織である。

混用の態様としては、たとえば混繊または交撚した糸か
らなる織物、あるいは混繊織物および混交織織物などの
形態の織物が採用される。混繊または交撚の変形として
、芯鞘構造糸や交絡糸などの形のものも適用することが
できる。

いずれにしてもかかる糸条に撚をかける場合は、好まし
くは５〜２００Ｔ／ｍ、さらに好ましくは１０〜ＬＯＯ
Ｔ／ｍ程度のせ撚の範囲がよい。

本発明の織物は、好ましくは、少なくとも一方向に、ポ
リフェニレンスルフィド系繊維およびポリテトラフロロ
エチレン系繊維の両繊維成分が均一に混在している織組
織を有するものであって、特に好ましくは両方の繊維成
分が織物全面において均一に配列分布されている糸構造
または織物組織であるものであり、このようなものが、
電気絶縁性のより良い基材を提供する。

たとえば、上記両繊維１００％使いの糸条の場合、これ
らをたて、よこ共に１本交互に配列した混交織織物、ま
たは両繊維の混用糸条を織糸として製織した織物などは
、極めて均一な分布を有する組織であって特に好ましい
。これらの織物を構成する糸条は、総繊度がほぼ同じの
ものを使用するのが好ましい。

かかる混用織物のポリフェニレンスルフィド系繊維とポ
リテトラフロロエチレン系繊維の混用率は要求される誘
電率によって適宜変更して使用することができる。たと
えば、誘電率の低い基材を得たい場合は、ポリテトラフ
ロロエチレン系繊維を多くし、また誘電率をある程度犠
牲にしても基材の強さを要求したい場合には、ポリフェ
ニレンスルフィド系繊維を多くすればよい。

いずれにしても、ポリフェニレンスルフィド系繊維が、
ポリテトラフロロエチレン系繊維に対して、好ましくは
３０〜７０容量％、さらに好ましくは４０〜６０容量％
の範囲で、誘電率と繊維強度などをバランスよく調整す
るのがよい。

本発明でいう誘電率は、ＪＩＳ　　Ｃ６４８１１９８６
により測定された値で表わした。

本発明に使用されるポリテトラフロロエチレン系繊維の
誘電率は、２．２〜２．　１／ＩＭＩ＋□であり、また
、ポリフェニレンスルフィド系繊維は、３．３〜３．　
１／ＩＭＩ＋□の範囲にある。

本発明は、かかる両繊維の組み合わせを調整して、さら
に後述する樹脂とを一体化させたときの誘電率として、
３　／　Ｉ　ＭＨ２以下であるものが好ましい。かかる
絶縁材料の誘電率は、使用される後述する樹脂によって
も、大きく変動するので、最終形態の材料の形で、３　
／　Ｉ　Ｍｌ＋□以下の誘電率を有するものであること
が好ましいのである。かかる樹脂としては、誘電率が低
いものが好ましいのは、勿論であるが、やや誘電率に劣
る樹脂でも、その使用量を制限することによって、一体
化物の誘電率を制御することができる。いずれにしても
、本発明の電気絶縁材料の樹脂含浸量は、極力少なく制
御するのが好ましい。

本発明の織物は、毛羽が少な（平滑で耐カール性に優れ
た低誘電率を有する電気絶縁用途における基材を提供す
るものであり、特に正確かつ精密なプリントが要求され
るプリント配線基板用基材には好適な基材である。

本発明のプリント配線用基板は、かかる織物の少なくと
も２枚、好ましくは５枚以上積層一体化した積層複合体
からなる基材の表面部に銅箔を積層して構成される。

かかる積層用および銅箔の接着用の合成樹脂は、できる
だけ低誘電率であるものが好ましい。

かかる合成樹脂としては、たとえば熱可塑性接着樹脂、
熱硬化性接着樹脂が使用できるが、好ましくは熱硬化性
接着樹脂、たとえばシアノアクリレート系化合物からな
る接着樹脂、ポリウレタン系接着樹脂、エポキシ系接着
樹脂、トリアジン系接着樹脂（多官能マレイミドとの反
応物：ＢＴ樹脂）などやこれらの混合系接着樹脂などを
使用することができるが、誘電率が低ければ別にこれら
に限定されない。

これらの樹脂の中でもさらに反応によりガスを発生しな
いものが好ましい。

必要ならば、積層複合体を構成する織物基材は銅箔を接
着積層する前にプレス処理またはカレンダー処理により
、さらに表面を平滑化することができる。

本発明の電気絶縁材料の一例としては、たとえば第１図
のように、織物基材１を構成するたて糸、よこ糸として
それぞれ１本交互にポリフェニレンスルフィド系繊維糸
条２とポリテトラフロロエチレン系繊維糸条３を配列し
た構造を有するものがあげられる。

また、かかる織物基材１からなるプリント配線基板用基
材としては、たとえば第２図のように、織物基材１の両
面に接着剤層４によって銅箔５が積層されたものであり
、この銅箔５に配線図をプリントするものである。この
図の場合は、両面に銅箔を積層しているが、片面に積層
した構成のものでもよい。

織物基材に銅箔を積層する場合に、該織物基材表面を予
めプラズマ処理することは好ましいことである。たとえ
ばこのプラズマ処理部分に接着剤を塗布または含浸し、
熱プレスまたは熱カレンダー法などの一体化方法を採用
するにより、より一層接着性を向上させることができる
。

なお、織物基材は一重でも電気絶縁材料として適用され
得るが、プリント配線基板用基材には該織物基材を複数
枚積層した多重のものが誘電率に優れており、好ましく
適用される。

［実施例］ 次に、実施例で本発明をさらに詳しく説明する。

実施例１ 白色のポリテトラフロロエチレン系焼結体繊維（１５０
Ｄ−３０Ｆ）糸条とポリフェニレンスルフィド系繊維（
１００Ｄ−３４Ｆ）糸条とを用いて、たて、よこ共に１
本交互に配列して、織糸密度が、たて６６本／１ｎｃｈ
、よこ５０本／１ｎｃｈの平織物を製織し、この織物を
精練、熱セットして織糸密度、たて６９本／１ｎｃｈ、
よこ６７本／１ｎｃｈの平織物を製造した。

この織物基材は、目付７９ｇ／ｒｒ？、引張強度４４．
９ｋｇ１５ｃｍ、伸度３４．２％であり、１８０℃で３
０分間放置後のたて収縮率０．４％、よこ収縮率１．４
％であり、カールの発生はなかった。

この織物をプラズマ処理（Ａｒガス）した後、織物基材
にエポキシ系樹脂接着剤を含浸した。かかる接着剤含浸
織物基材を１５枚積層し、加熱プレスにて一体化して積
層体を製造した。

この積層体の両面に前述のエポキシ樹脂接着剤を塗布し
接着剤層を形成し、その接着剤層の上に銅箔を添着し、
１３０°Ｃの条件で加熱プレスして、プリント配線基板
を形成した。

この基材は２．９／ＩＭＨ□という低誘電率を示し、優
れた電気絶縁性を有するものであった。また、このプリ
ント配線基板は、カールもなくかつ平滑な表面を有する
ものであった。

比較例１ ポリフェニレンスルフィド系繊維（２００Ｄ／６８Ｆ）
糸条を用いて、織糸密度が、たて４９本／１ｎｃｈ、よ
こ５０本／１ｎｃｈの平織物を製織し、この織物を精練
、熱セットし、織密度が、たて５０本／１ｎｃｈ、よこ
５３本／１ｎｃｈの平織物を製造した。

この織物基材は、目付１０３　ｇ／％、引張強度８６．
３ｋｇ１５ｃｍ、伸度９６．６％であり、１８０℃で３
０分間放置後のたて収縮率は０．９％、よこ収縮率は３
．３％であり、カールの発生はなかった。

この織物基材をプラズマ処理した後、エポキシ系樹脂接
着剤を含浸した。かかる接着剤含浸織物基材を１４枚多
重積層して、加熱プレスして一体化し、積層複合体を製
造した。

この積層複合体の両面に前述のエポキシ系樹脂接着剤を
塗布し、銅箔を添着し、１３０℃の条件で加熱プレスし
て、プリント配線基板を形成した。

この基板は、３．　２／ＩＭ１１□の誘電率を示し、プ
リント配線基板としては電気絶縁性の点で、実施例１の
ものに比して劣るものであった。

比較例２ 比較例１のポリフェニレンスルフィド系繊維をガラス繊
維に変更する以外は、同一条件で織物基材を製造し、同
様にしてプリント配線基板を形成した。

このプリント配線基板は、織物基材の製造段階で毛羽立
ちが激しく、カールも発生し、銅箔添着後のプリント印
刷が不正確であるという致命的欠点を有していた。また
、この基板は、３．９／ＩＭｌ＋□と電気絶縁性の低い
ものであった。

［発明の効果］ 本発明は優れた低誘電率特性を有する電気絶縁用基材を
提供するものであり、本発明の基材によれば、さらに正
確かつ精密な図柄を要求される用途、特にプリント配線
基板として極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気絶縁用基材の斜視図である。第２
図は本発明のプリント配線基板の断面図である。 １：織物基材 ２：ポリフェニレンスルフィド系繊維糸条３：ポリテト
ラフロロエチレン系繊維糸条４：接着剤層 ５：銅箔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリフェニレンスルフィド系繊維およびポリテト
   ラフロロエチレン系繊維との混用織物が、合成樹脂で一
   体化されてなることを特徴とする電気絶縁材料。
2. （２）ポリフェニレンスルフィド系繊維が、ポリテトラ
   フロロエチレン系繊維に対して３０〜７０重量％の範囲
   で混用されている請求項（１）記載の電気絶縁材料。
3. （３）混用織物が、混交織織物である請求項（１）記載
   の電気絶縁材料。
4. （４）混用織物と合成樹脂との一体化材料が、ＪＩＳＣ
   ６４８１−１９８６により測定される誘電率が、３／１
   ＭＨｚ以下である請求項（１）記載の電気絶縁材料。
5. （５）ポリフェニレンスルフィド系繊維およびポリテト
   ラフロロエチレン系繊維との混用織物の少なくとも２層
   が合成樹脂によって一体化されてなる積層体の少なくと
   も片面に接着剤を介して銅箔を積層したことを特徴とす
   るプリント配線基板用基材。