JPH038832A - 積層板用無機繊維織物の製造方法 - 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、プリント配線板などに使用される樹脂積層板
の強化材として用いられる無機繊維織物に関する。より
詳しくは吸湿性が少なく吸湿後の耐熱性が極めて良好な
積層板を得るのに好的な無機繊維織物に関する。

〔従来の技術〕

無機繊維織物で補強されてなる樹脂積層板は各種構造材
やプリント配線板としてますます重要性に増している。

従来から、高性能が要求される産業用のプリント配線板
にはガラスクロスを使用した積層板、またコストや加工
性を重視される分野についてはクラフトペーパーやガラ
スペーパーを表裏２枚のガラスクロスでサンドイッチに
したいわゆるコンポジットタイプの積層板が使用されて
いる。プリント配線板の絶縁性や吸湿後の耐熱性は板の
吸湿挙動と深く関連しているが、近年は高密度化や多層
化あるいは薄物化が進んだことから、ますます吸湿性の
少ない積層板が要望される様になってきた。

従来から積層板の吸湿率を低下させる試みは数多くなさ
れているが、これらはいずれも積層板に使用するマトリ
ックス樹脂の改良や、あるいは繊維と樹脂の界面の改質
、または成形方法の改良が中心であった。例えば一般に
積層板の基材に用いられるガラスクロスは通常シランカ
ップリング剤等で処理して使用されているが、このシラ
ンカップリング剤の種類や繊維表面への適用条件を最適
にすることにより、界面を改質して積層板の吸湿量を少
なくする試みがなされている（Ｒｏｂｅｒｔ　Ｊ。

Ｂｏｕｄｒｅａｕ　”Ｇｌａｓｓ　Ｆａｂｒｉｃ　Ｆｉ
ｎｉｓｈｅｓ　：　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎｔｈｅ　ｋｉ
ｎｅｔｉｃｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏ
ｎ　ａｎｄ　１ａｍ＋ｎａｔｅｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎ
ｄ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｐｒＯｐｅｒｔｉｅｓ″Ｔ
）Ｉ８３ＲＤＰＲＩＮＴ　ＣＩＲＣｌｌｌＴ　ＷＯＲＬ
Ｄ　Ｃ０ＮＶＥＮＴＩＯＮ、　１９８１．　Ｉ）Ｉ）、
２３０−２３８参照）。シランカップリング剤はガラス
表面及びマ）　ＩＪフックス脂と反応し両者の橋かけを
形成することにより界面への水分の浸入を阻止すると考
えられている為である。しかしながら、従来の処理剤や
処理条件を改良する方法では大幅に改良するのは困難で
あった。

・またプリプレグをできるだけ気泡のないものにするこ
とによって吸湿性の少ない積層板を得る試みがなされて
おり（特開昭６４−６６５３）　、無機繊維織物をウォ
ータージェットによって加工する方法（特開昭６ｌ−１
９４２５２）　、液体を含んだ無機繊維織物を減圧にさ
らす方法（特開昭６３−１７５１６５）あるいは超音波
振動子と織物を直接接触させる方法（特開昭６２−２５
７４６１）などはこの方法を織物側から検討したもので
ある。

さらにはワニス含浸時に減圧にする方法（特公昭６４−
６６５３）や積層成形時に真空脱泡することにより積層
板の空洞（ボイド）を減少させ、よって吸湿性や耐熱性
を改良することも試みられている。

しかしながらこうした方法でも積層板の吸湿性を大幅に
改良するのは困難であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、前述の従来の樹脂積層板の吸湿率を低下せし
め、もって吸湿後の耐熱性や絶縁性、層間剥離を改善し
、優れた電気特性、耐熱性を有する積層板用の無機繊維
織物を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記の問題点を解決するために鋭意検討
した結果、無機繊維織物を補強材とする積層板において
は、特定の構造を有する織物によって吸湿率の極めて少
ない積層板を得る事ができることを見いだし本発明に到
達した。すなわち本発明は、織物の厚さが０．２５市以
下で、且つフィラメントの直径が３μ〜１１μである無
機繊維糸を使用して織成された無機繊維織物において、
ヒートクリーニングの状態でのその比通気度Ｘが１．５
Ｘ　１０−”　（ｃｃ／ａｍ　−５ｅｃ）以下であるこ
とを特徴とする積層板用無機繊維織物を提供するもので
ある。

〔ここに於いて比通気度Ｘは次式で現される。

Ｘ＝Ａ−Ｍ Ａ　：　ＪＩＳＬ１０９６　ｒ通気度試験Ａ法」により
求めたＣゴ当りの通気度（単位Ｃイ／ｃｒｌ・ｓｅｃ）
Ｍ：織物１ｃｒｌ当りの体積（単位：ｃｎｆ）Ｍ＝ｗ／
ρ ρ：当該無機材料の比重（単位：ｇ／ａｍ）Ｗ：当該織
物１ｃｍ２当りの重さ（４１位：ｇ／ｃｒｌ）：１ 本発明の無機繊維織物としてはＥガラス、Ｃガラス、Ｓ
ガラス、Ｄガラス、クォーツなどのガラス繊維やアルミ
ナ等のセラミックｔａ維が使用できる。これらの繊維を
構成するフィラメントの直径は３μから１１μのものが
好ましい。３μより小さい直径を有する無機繊維は一般
に積層板用としてあまり使用されない。また１１μより
大きいものは特にプリント回路板用の積層板としてはド
リル加工性や表面平滑性が低下し好ましくない。

本発明で用いられる無機繊維織物は基本的に経糸と緯糸
からなり、上記のフィラメントを複数本束ねて得られる
糸を糊付けしたのち、製織して得られるものであり、例
えば、平織り、綾織り、朱子織りなどのものである。ま
たこれらの織物には繊維を保護するため澱、粉等の有識
物が付着しているが織成された後熱処理等で除去し、つ
いでシランカップリング剤などの処理剤で表面処理して
使われる。一方糊剤に樹脂やカップリング剤を使用し、
織成された布をそのまま積層板用基布として使用するこ
とも可能である。

本発明に於いて無機繊維織物の厚みは０．２５　ｍｍの
範囲であることが好ましい。これより厚い無機繊維織物
を使用した積層板は、たとえその比通気度が１．５　Ｘ
　１０−２（ＣＣ／Ｃｄ　−５ｅｃ＞以下であっても樹
脂が織物に含浸しに＜＜ｍ維束内部に残留気泡が残り易
くなり、その結果吸湿率の低い積層板を得ることが困難
となるため好ましくない。比通気度とは単位体積当りの
織物に対する通気度であり、例えばＥガラス繊維の織物
で１平方メートル当りの重■が２０５ｇであるスタイル
７６２８　（旭シュニーベル製）の通気度が１０（ＣＣ
／Ｃｄ−８ｅＣ）の場合、Ｅガラスの比重は２．５４で
あるから比通気度は上式よりで８　Ｘ　１０−”である
。比通気度は糸の種類、糸の形態、打ち込み本数、織物
組織などで変化し、一般には糸が太く偏平で且つ打ち込
み本数が多い方が小さ（なる。

積層板の吸湿挙動を良く観察すると水分は積層板の表面
から浸入する割合が多い事がわかる。吸湿後横層板がハ
ンダなどで急激に加熱された場合水分が層間で気化膨張
し、層間剥離を誘発する。

しかし驚くべき事に、無機繊維織物の比通気度が１、５
　Ｘ　１０−２（ＣＣ／Ｃｄ　−５ｅｃ）以下のもので
は、水の積層板内部への浸透が織物によって遮蔽抑制さ
れと思われ、積層板への吸湿率は急激に減少していく。

吸湿率と比通気度との関係は一次的ではなく、１．５　
Ｘ　１０−　（ＣＣ／Ｃｄ−ｓｅｃ）近辺を境にこれよ
り大きいところでは急激に吸湿率は大きくなる。

本発明の無機繊維織物は、例えばエポキシ樹脂、ポリイ
ミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂な
どの熱硬化性樹脂や、ポリフェニレンサルファイド樹脂
、ホルリフエニレンエーテル樹脂などの熱可塑性樹脂を
マトリックスとした積層板にも用いられ、特にプリント
回路板に使用される銅張り積層板用として好適に使用さ
れる。

このような無機繊維織物は単に無機″ｍ！１を織成した
のみでは達成が困難であり、織成された織物を特別な方
法で加工することにより得られる。この方法としては、
例えば流体の圧力波や高圧柱状流を織物に付与し、構成
する糸を十分解繊した後、プレスロール等で圧縮する方
法等があげられる。

流体としては、例えば水や熱水、アルコールやアセトン
などの液体、空気や窒素、ヘリウムなどの気体が用いら
れるが、安全上や設備の観点から水や空気などが好まし
い。圧力波は圧縮、膨張を周期的に繰り返す動的なもの
が好ましく用いられ、圧縮、膨張の周期は特に制限しな
いが５０サイクル／秒以上が好ましい。柱状流による解
繊も一般に良く知られている方法で行えるが、解職だけ
では比通気度１．５　ｘ　１０−”　（ＣＣ／Ｃｄ−ｓ
ｅｃ）以下を達成することは難しく、圧縮ロール等によ
るプレス加工等との組合せを行うことも考えられる。よ
り達成しやすくするためには、低撚数の糸を使用してな
る織物を使用することも可能である。もちろん如何なる
方法であっても比通気度が１．５Ｘ１０−”（ｃｃ／　
ｃｍ　−５ｅｃ）以下である無機繊維織物であれば本発
明の趣旨に合致するものである。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を詳述する。

実施例−１ 旭シュニーベル社製のスタイル７６２ｇ　（Ｅガラスで
直径９μのフィラメント４００本からなるεＣＧ７５１
１０の糸を経糸緯糸に使用し、２５＋ｎｍの打ち込み本
数は経４４本、緯３２本、ｍ′当りの重量２０５ｇで平
均厚さ０．１８５ｍｍのガラスクロス）を、７００回転
／分で稼働しているバイブロウオッシャ−（長波動万能
水洗機、大和機械株式会社製）を通して一部脱糊すると
同時に解繊し、ゴム製ロールで高圧で絞り乾燥した。次
にバッチオーブンで４００℃で６０時間かけて糊剤を完
全にヒートクリーニングした。ついで１％のエポキシシ
ラン（トーレシリコン製５Ｚ−６０４０）に該ガラスク
ロスを浸漬し乾燥して表面処理されたガラスクロスを得
た。

このクロスの通気度Ａは１．５　（ｃｃ／ｃｒｌ−５ｅ
ｃ）で、Ｅガラスの比重は２．５４なので比通気度は１
．２×１０−’　（ｃｃ／ａｍ　１ｓｅｃ）であった。

更に再度ヒートクリーニングによってシランカップリン
グ剤を除去したクロスも通気度Ａ　１．５　（ｃｃ／ｃ
ｎｆ−ｓｅｃ）、比通気度１．２　Ｘ　１０−”　（ｃ
ｃ／ｃｍ　−５ｅｃ）で同じであった。

次に該処理ガラスクロスに樹脂量６５％の硬化剤含有Ｂ
ｒ化エポキシ樹脂フェスを含浸後、加熱脱揮してプリプ
レグを作成し、このプリプレグを４枚重ね、その両面に
銅箔を重ねてプレス成形後銅箔をエッチアウトし、０．
８　ｍｍ厚みの積層板を得た。

実施例−２ ガラスクロス７６２８を通常の方法でヒートクリーニン
グし、これを実施例−１と同様にして表面処理し、この
クロスに水圧３０ｋｇ／ｃｉのウォータージェットを噴
射暴露した後、スクイズロールで高圧プレス脱水し乾燥
して通気度Ａが１．７　　（ｃｃ／ｃｒｌ・５ｅｃ）、
従って比通気度１．４　Ｘ　１０−’　（ｃｃ／ｃｍ−
ｓｅｃ）のガラスクロスを得た。このクロスを再度ヒー
トクリーニングして通気度を測定したところこのクロス
の通気度Ａは１．７　（ｃｃ／ｃｄ−５ｅｃ）、比通気
度は１．４　Ｘ　１０−”　（ｃｃ／ｃｍ　−５ｅｃ）
で処理クロスと同等であった。この処理クロスを用いて
実施例１と同様にして積層板を得た。

比較例−１ バイブロウオッシャ−の回転数を３００回転／分で運転
した以外は実施例−１と同様にして表面処理されたガラ
スクロスを得た。処理クロス及びヒートクリーニングに
よってシランカップリング剤を除去したクロスの通気度
Ａは２．２　（ｃｃ／ｃ＋＋！　・５ｅｃ）、比通気度
は１．８　Ｘ　１０　’　（ｃｃ／叩・５ｅｃ）で同じ
であった。この処理クロスを用いて実施例１と同様にし
て積層板を得た。

比較例−２ ガラスクロス７６２８を通常の方法でヒートクリーニン
グし、実施例−１と同様にして表面処理されたガラスク
ロスを得た。処理クロス及びヒートクリーニングによっ
てシランカップリング剤を除去したクロスの通気度Ａは
１０　　（ｃｃ／ｃｎｆ−ｓｅｃ）、比通気度は８．　
Ｉ　Ｘ　１０−２（ｃｃ／ｃｍ　−５ｅｃ）であった。

この処理クロスを用いて実施例１と同様にして積層板を
得た。

実施例−３ 旭シュニーベル社製のスタイル２１６（Ｅガラスで直径
７μのフィラメント２００本からなる８ＣＢ２２５１１
０の糸を経糸緯糸に使用し、２５ｍｍの打ち込み本数は
経６０本、緯５８本、ｍ′轟りの重量１００ｇで平均厚
さ０．１００ｍｍのガラスクロス〉を、７００回転／分
で稼働しているバイブロウオッシャ−（長波動万能水洗
機、大和機械株式会社製）を通して一部脱糊すると同時
に解繊し、ゴム製ロールで高圧で絞り乾燥した。次に実
施例−１と同様にして表面処理されたガラスクロスを得
た。このクロスの通気度Ａは２．８　（ｃｃ／ｃｄ−ｓ
ｅｃ）で、Ｅガラスの比重は２．６４なので比通気度は
１．１Ｘ１０−２（ｃｃ／ｃｍ−ｓｅｃ）であった。更
に再度ヒートクリーニングによってシランカップリング
剤を除去したクロスも通気度２．８　（ｃｃ／ｃａ！　
−５ｅｃ）、比通気度り、　Ｉ　Ｘ　１０−２（ｃｃ／
ｃｍ　−５ｅｃ）で同じであった。

次に実施例−１と同様にしてプリプレグを作成し、この
プリプレグを６枚重ね、その両面に銅箔を重ねてプレス
成形後銅箔をエッチアウトし、０．６關厚みの積層板を
得た。

比較例−３ ガラスクロス２１６を通常の方法でヒートクリーニング
し、実施例−３と同様にして表面処理されたガラスクロ
スを得た。処理クロス及びヒートクリーニングによって
シランカップリング剤を除去したクロスの通気度Ａは４
０　　（ｃｃ／ｃｉ−ｓｅｃ）、比通気度は１５．７　
Ｘ　１０−”　（ｃｃ／　ｃｍ−ｓｅｃ）であった。こ
のクロスを用いて実施例１と同様にして積層板を得た。

比較例−４ 旭シュニーベル社製のスタイル２５２３　（Ｅガラスで
直径１０．５μのフィラメント８００本からなるＥＣＨ
２５１１０の糸を経糸緯糸に使用し、２５卸の打ち込み
本数は経２８本、ａ２０本、ｍ゛当りの重量３８０ｇで
平均厚さ０．３５０ｍＩＩｌのガラスクロス）を、７０
０回転／分で稼働しているバイブロウォッシャー（長波
動万能水洗機、大和機械株式会社製）を通して一部脱糊
すると同時に解繊し、ゴム製ロールで高圧で絞り乾燥し
た。次に実施例−１と同様にして表面処理されたガラス
クロスを得た。このクロスの通気度Ａは０．８５　（ｃ
ｃ／ｃｆｆｌ−ｓｅｃ）、比通気度は１．３　Ｘ　１０
−’　（ｃｃ／ｃｍ−ｓｅｃ）であった。更に再度ヒー
トクリーニングによってシランカップリング剤を除去し
たクロスも通気度０．８５　（ｃｃ／ｃｕｔ−ｓｅｃ）
、比通気度１．３　Ｘ　１０−２（ｃｃ／ａｍ−ｓｅｃ
）で同じであった。次に実施例−１と同様にしてプリプ
レグを作成し、このプリプレグを４枚重ね、その両面に
銅箔を重ねてプレス成形し、１．６　ｕ厚みの積層板を
得た。積層板内のガラス繊維中に残留気泡が観察され、
良好な板は得られなかった。

実施例−１，２，３及び比較例−１，２，３，４で得ら
れた積層板を６ｃｍ角に切り出し、１３０℃のスチーム
中で１時間〜４時間吸湿させ、それぞれの吸湿率を測定
した。更にこの吸湿された積層板を２６０℃の溶融ハン
ダ中に漬け、積層板のふくれ等を観察した。吸湿率及び
吸湿後のハンダ耐熱性を表−１に示す。

表−１より、実施例−１，２，３のガラスクロスを用い
て作成した積層板の吸湿率、吸湿後の耐熱性は、比較例
−１，２，３，４に比べ極めて優れていることがわかる
。

以下余白 〔発明の効果〕 本発明にかかる無機繊維織物は、特定の構造を付与して
比通気度を１．５Ｘ１０−２以下にした無機繊維織物で
あって、これを使用してなる積層板は吸湿環境下に置か
れた場合でも、従来品に比べて著しく吸湿しにくく、吸
湿後の耐熱性や電気特性を改良することが可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　織物の厚さが０．２５ｍｍ以下で、且つフィラメント
   の直径が３μ〜１１μである無機繊維糸を使用して織成
   された無機繊維織物において、ヒートクリーニングの状
   態でのその比通気度Ｘが１．５×１０＾−＾２（ｃｃ／
   ｃｍ・ｓｅｃ）以下であることを特徴とする樹脂積層補
   強板用無機繊維織物。 ここに於いて比通気度Ｘは次式で現される。 Ｘ＝Ａ・Ｍ Ａ：ＪＩＳＬ１０９６「通気度試験Ａ法」により求めた
   ｃｍ＾２当りの通気度（単位ｃｍ＾３／ｃｍ＾２・ｓｅ
   ｃ）Ｍ：織物１ｃｍ＾２当りの体積（単位：ｃｍ＾３）
   Ｍ＝ｗ／ρ ρ：当該無機材料の比重（単位：ｇ／ｃｍ＾３）ｗ：当
   該織物１ｃｍ＾２当りの重さ（単位：ｇ／ｃｍ＾２）