JPH05263346A

JPH05263346A - プリント配線板用ガラス繊維不織布及びその製造方法

Info

Publication number: JPH05263346A
Application number: JP9031992A
Authority: JP
Inventors: Yoshinao Kawasaki; 良直川崎; Koji Kimura; 浩二木村
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1993-10-12
Anticipated expiration: 2016-04-16
Also published as: JP3157265B2

Abstract

(57)【要約】【目的】強度があり、より見掛密度の高いプリント配
線板用ガラス繊維不織布を提供すること、及びその製造
方法を提供すること。【構成】熱硬化性樹脂バインダーをガラス繊維ウエブ
に付与し、該熱硬化性樹脂バインダーを未架橋状態で、
１５g/cm²以上の面圧で加熱加圧処理することにより架
橋硬化させて、７０〜９７重量％のガラス繊維と３〜３
０重量％の熱硬化性樹脂バインダーとからなる、見掛密
度が０.１４０g/cm³以上のプリント配線板用ガラス繊維
不織布を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリント配線板用途に使
用できるガラス繊維不織布、及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のプリント配線板用ガラス繊維不織
布は、ガラス繊維ウエブに熱硬化性樹脂バインダーを付
与した後、熱風乾燥機やヤンキードライヤーや赤外線ヒ
ーターを単独で、或いはこれらを組み合わせることによ
り、熱硬化性樹脂バインダーを硬化させて製造してい
た。しかしながら、この方法では見掛密度が０.１１０
〜０.１４０g/cm³程度のプリント配線板用ガラス繊維不
織布しか得られなかった。もしも、ガラス繊維量が同じ
で、より見掛密度の高いプリント配線板用ガラス繊維不
織布が得られれば、より薄いプリプレグが得られ、プリ
プレグの空気含有量を少なくできるため、均一な成形が
可能となるばかりでなく、加圧時のプリプレグ枚数を増
やせたり、ガラス繊維不織布として同じ径に巻き取る時
に、より長く巻き取ることができ、生産効率、保管効率
が良くなるため、見掛密度が０.１４０g/cm³以上のプリ
ント配線板用ガラス繊維不織布が待ち望まれていた。

【０００３】そのため、繊維径の小さいガラス繊維を単
抄または混抄して、見掛密度を高くしようとする試みも
あったが、ほとんど効果はなかった。また、ガラス繊維
にフィラーを混抄して見掛密度を高くしようと試みた
が、フィラーを混抄した分だけガラス繊維量が減少する
ため、強度的な低下が著しく、使用に耐えなかった。

【０００４】更に、熱硬化性樹脂バインダーを付与した
後に、架橋硬化させたガラス繊維ウエブをカレンダー処
理により厚さを薄くし、見掛密度を高くするという試み
もなされたが、カレンダー処理する際の線圧により、ガ
ラス繊維及び／又はガラス繊維不織布構造が破壊され、
強度の低下が著しいものであった。また、ガラス繊維及
び／又はガラス繊維不織布構造の破壊を防ぐため、カレ
ンダー処理する際の線圧を下げると、厚さを薄くすると
いう効果はほとんど認められなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は強度があり、
より見掛密度の高いプリント配線板用ガラス繊維不織布
を提供すること、及びその製造方法を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のプリント配線板
用ガラス繊維不織布は、７０〜９７重量％のガラス繊維
と、該ガラス繊維を接着固定する３〜３０重量％の熱硬
化性樹脂バインダーとからなり、見掛密度が０.１４０g
/cm³以上である。

【０００７】本発明のプリント配線板用ガラス繊維不織
布の製造方法は、熱硬化性樹脂バインダーをガラス繊維
ウエブに付与し、該熱硬化性樹脂バインダーを未架橋状
態で、１５g/cm²以上の面圧で加熱加圧処理することに
より、架橋硬化させる方法である。

【０００８】

【作用】本発明のプリント配線板用ガラス繊維不織布
（以下、単に「ガラス不織布」という）は、ガラス不織
布中に７０〜９７重量％のガラス繊維を含んでいるた
め、強度的に優れ、しかも見掛密度が０.１４０g/cm³以
上であるため、プリプレグに加工した際に空気含有量が
少なく、均一な成形が可能となるばかりでなく、従来と
同量のガラス繊維を使用しているにもかかわらず、見掛
密度が高いため、厚さが薄く、生産効率、保管効率が良
い。

【０００９】本発明のガラス不織布の製造方法は、熱硬
化性樹脂バインダーを未架橋状態で、１５g/cm²以上の
面圧で加熱加圧処理するため、熱硬化性樹脂バインダー
に融通性があり、しかもカレンダー処理のような線的な
圧力ではなく、従来よりも大きい圧力で面的に作用させ
るため、熱硬化性樹脂バインダーとガラス繊維が厚み方
向に押し潰された状態で接着固定される。なお、面的で
均一に圧力が加わっているため、ガラス繊維及び／又は
ガラス不織布構造の破壊はほとんどなく、得られるガラ
ス不織布は強度的に優れている。

【００１０】以下、本発明のガラス不織布について、製
造方法をもとにして説明する。

【００１１】本発明のガラス不織布はプリント配線板用
途に使用するため、Ｅガラス繊維が好適に使用できる
が、限定されるものではない。また、ガラス繊維の繊維
径は特に限定するものではないが、熱硬化性樹脂バイン
ダーの付与性、接着固定性、或いは経済性などの点から
５〜１５μm程度のガラス繊維が使用される。

【００１２】このようなガラス繊維からガラス繊維ウエ
ブが形成されるが、ガラス繊維ウエブは従来から一般的
に行なわれている湿式抄造法、或いは本出願人が特願平
３−１８８０９５号で開示しているような、乾式の繊維
ウエブ製造装置による方法で得ることができる。

【００１３】得られたガラス繊維ウエブは、熱硬化性樹
脂バインダーが液体の場合には含浸、固体の場合には散
布するなどの方法で付与された後、未架橋状態で１５g/
cm²以上の面圧で加熱加圧処理されることにより、熱硬
化性樹脂バインダーが架橋硬化して、本発明のガラス不
織布を得る。

【００１４】本発明ではガラス繊維ウエブに付与された
熱硬化性樹脂バインダーが未架橋状態で加熱加圧処理さ
れるため、熱硬化性樹脂バインダーが既に架橋硬化した
状態に比べて融通性があり、ガラス繊維ウエブの厚み方
向に押し潰された状態で架橋硬化されるので、より厚さ
が薄く、高密度になると考えられる。

【００１５】このような熱硬化性樹脂バインダーとし
て、アミノ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール
樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
イソシアネート系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬
化性アクリル樹脂などを例示でき、これらに限定される
ものではないが、これらの中でもエポキシ樹脂は硬さ、
寸法安定性、接着固定性、電気絶縁性に優れているため
好適に使用できる。

【００１６】このエポキシ樹脂として、ビスフェノール
Ａ型、含ブロム型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノー
ルＡＤ型、ノボラック型、環状脂肪族型、グリシジルエ
ステル型、グリシジルアミン型、複素環式型などを例示
できるが、これらに限定されるものではない。

【００１７】また、これらエポキシ樹脂と共に使用でき
る硬化剤も、特に限定するものではないが、脂肪族ポリ
アミン、芳香族ポリアミン、酸無水物、ジアミド類、フ
ェノール樹脂、シリコーンなどを例示できる。

【００１８】この熱硬化性樹脂バインダーはガラス不織
布重量に対して、３重量％よりも少ないと熱硬化性樹脂
バインダーによるガラス繊維ウエブの接着固定性に劣
り、３０重量％を越えるとガラス繊維の比率が小さくな
り強度が小さくなると共に、プリプレグの成形性や配線
板の物性に悪影響を及ぼすため、ガラス不織布重量に対
して３〜３０重量％の熱硬化性樹脂バインダーを付与す
る。より好ましくは９〜１７重量％である。逆に、ガラ
ス繊維量は７０〜９７重量％であり、より好ましくは８
３〜９１重量％である。

【００１９】この熱硬化性樹脂バインダーが付与された
ガラス繊維ウエブは、熱硬化性樹脂バインダーが未架橋
状態で、１５g/cm²以上の面圧で加熱加圧処理されて熱
硬化性樹脂バインダーが架橋硬化し、接着固定される。
この場合、１５g/cm²以上の面圧で加圧されるため、熱
硬化性樹脂バインダーがガラス繊維と共に厚み方向に押
し潰された状態で架橋硬化するので、厚みがより薄く、
より密度の高いガラス不織布が得られる、と考えられ
る。しかも均一に面圧が加わっているため、ガラス繊維
及び／又はガラス不織布構造の破壊はほとんど生じず、
強度低下もほとんどない。

【００２０】この１５g/cm²以上の面圧で処理する方法
としては平板プレスによる方法でも良いし、より生産性
をあげるために、図１の要部断面図で示すようなシリン
ダー１とキャンバス２との間にガラス繊維ウエブ５を挟
み、キャンバス２に張力を加えることにより加圧する方
法でも良いが、これらの方法に限定されるものではな
い。後者の場合、より厚さを薄くできるように、キャン
バス２上から加圧できる、加圧ロール３を設置したり、
キャンバス２にかかる張力を調節する調節ロール４を設
けると良い。なお、加圧ロール３によって加圧しても、
キャンバス２が緩衝材の働きをするため、ガラス繊維及
び／又はガラス不織布構造が破壊されにくい。

【００２１】本発明は加熱加圧処理することにより、未
架橋の熱硬化性樹脂バインダーを架橋硬化させるが、高
温で処理すれば、低温で処理するよりもより短時間で架
橋硬化させることができる。温度範囲としては、設備
的、経済的な点から、１２０〜２５０℃で処理され、よ
り好ましくは１５０〜２３０℃の範囲で処理される。な
お、溶媒を使用した熱硬化性樹脂バインダーを使用する
場合には、加熱加圧処理する前に、熱硬化性樹脂バイン
ダーを完全に架橋硬化させることなく溶媒を蒸発させる
と、発泡することがない。また、図１のようなキャンバ
ス２に張力を加えることにより加圧する場合、シリンダ
ー１やキャンバス２などに、ガラス繊維ウエブ５に付与
された熱硬化性樹脂バインダーが付着し難いように、予
め溶媒を蒸発除去するのがより好ましい。

【００２２】また、加圧処理は面圧が１５g/cm²よりも
小さいと熱硬化性樹脂バインダーの熱変形が十分でな
く、０.１４０g/cm³以上の見掛密度を得ることができな
いので、面圧１５g/cm²以上で処理する。好ましくは面
圧２０g/cm²以上である。なお、図１のようなキャンバ
ス２に張力を加えることにより加圧する場合の平均面圧
（Ｐ）は、キャンバス２の張力（Ｆ）をシリンダー１の
半径（ｒ）で除した値（Ｐ＝Ｆ／ｒ）である。例えば、
キャンバス２の張力が１０kg/cmで、シリンダー１の半
径が１００cmの場合、１０（kg/cm）/１００（cm）＝１
００００（g/cm）/１００（cm）＝１００（g/cm²）であ
る。

【００２３】加熱加圧処理する時間は主として温度、熱
硬化性樹脂バインダーの種類、硬化剤の種類などによっ
て異なるが、例えば、熱硬化性樹脂バインダーとしてフ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂、硬化剤として脂肪
族ポリアミンを使用し、温度１８０℃で処理した場合、
５秒以上、より好ましくは１０秒以上、最も好ましくは
２０秒以上処理すると、見掛密度の高いガラス不織布が
得られる。なお、温度が１８０℃よりも低い場合は前記
の場合より時間がかかり、１８０℃よりも高温の場合は
前記の場合より短時間で処理できる。

【００２４】以上のように、本発明は熱硬化性樹脂バイ
ンダーを未架橋状態で、１５g/cm²以上の面圧で加熱加
圧処理することにより、見掛密度０.１４０g/cm³以上の
ガラス不織布を得ることが可能になったものである。

【００２５】このようにして得られる本発明のガラス不
織布は見掛密度０.１４０g/cm³以上であるため、プリプ
レグの空気含有量が少なく、均一な成形が可能となるば
かりでなく、７０〜９７重量％のガラス繊維を使用して
いるにもかかわらず、見掛密度が高いため、厚さが薄
く、生産効率、保管効率が良いものである。

【００２６】以下に本発明の実施例を記載するが、本発
明は以下の実施例に限定されるものではない。

【００２７】

【実施例】

（実施例１）ガラス繊維（Ｅガラス、繊維径１０μm、
繊維長１３mm）を原料として、通常の湿式抄造法によ
り、目付６６g/m²のガラス繊維ウエブを得た。このガラ
ス繊維ウエブにフェノールノボラック型エポキシ樹脂と
脂肪族ポリアミンの硬化剤からなる水溶性熱硬化性樹脂
バインダーを固形分で９g/m²含浸した後、１２０℃で乾
燥し、含まれる溶媒が蒸発させたが、熱硬化性樹脂バイ
ンダーは架橋硬化が未完了の状態とした。次いで、この
ガラス繊維ウエブを平板プレスにより、面圧１５０g/cm
²、温度１８０℃で、５秒間、加熱加圧処理した後、１
５０℃で３分間熱処理を行ない、見掛密度０.１５３g/c
m³のガラス不織布を得た。

【００２８】（実施例２）平板プレスの加熱加圧時間を
２０秒とした以外は実施例１と全く同様にして、見掛密
度０.１７４g/cm³のガラス不織布を得た。

【００２９】（実施例３）平板加圧の面圧を２０g/cm²
としたこと、加熱加圧時間を３０秒としたこと以外は実
施例１と全く同様にして、見掛密度０.１４２g/cm³のガ
ラス不織布を得た。

【００３０】（実施例４）実施例１と全く同様にして得
た、付与した熱硬化性樹脂バインダーが未架橋のガラス
繊維ウエブ５を、図１に示すような温度１８０℃に加熱
したシリンダー１と、キャンバス２との間に挟み、キャ
ンバス２で面圧１５０g/cm²（＝１５,０００(g/cm)／１
００(cm)）で押圧すると共に、圧力１０kg/cmの加圧ロ
ール３を６本使用し、７秒間加熱加圧処理した後に、１
５０℃で３分間熱処理を行ない、見掛密度０.１７０g/c
m³のガラス不織布を得た。

【００３１】（実験例１〜５）平板プレスによる加熱加
圧時間を３、１０、３０、６０、１８０秒間（順に実験
例１、２、３、４、５とする）とした以外は、実施例１
と全く同様にしてガラス不織布を得た。このガラス不織
布の見掛密度は図２に示す通りである。

【００３２】（比較例１）実施例１と全く同様にして得
られた６６g/m²のガラス繊維ウエブに、フェノールノボ
ラック型エポキシ樹脂と脂肪族ポリアミンの硬化剤から
なる熱硬化性樹脂バインダーを固形分で９g/m²含浸し、
１２０℃で乾燥した後、１５０℃で３分間熱処理して、
熱硬化性樹脂バインダーが架橋硬化した、見掛密度０.
１２９g/cm³のガラス不織布を得た。

【００３３】（比較例２）実施例１と同様にして得られ
たガラス繊維ウエブに、フェノールノボラック型エポキ
シ樹脂と脂肪族ポリアミンの硬化剤からなる熱硬化性樹
脂バインダーを９g/m²含浸し、１２０℃で乾燥した後、
１５０℃で３分間熱処理を行ない、熱硬化性樹脂バイン
ダーを架橋硬化させた。次いで、この架橋硬化したガラ
ス繊維ウエブを実施例１と全く同じ条件で平板プレスし
た後、１５０℃で３分間、再度熱処理して、見掛密度
０.１２５g/cm³のガラス不織布を得た。

【００３４】（比較例３）比較例２と同様にして得られ
た熱硬化性樹脂バインダーが架橋硬化して、接着固定さ
れたガラス繊維ウエブを、圧力１０kg/cm、温度１８０
℃、周速２m/分のカレンダーロール間を通して、見掛密
度０.１３４g/cm³のガラス不織布を得た。

【００３５】（比較例４）実施例１と同様にして得られ
た未架橋状態の熱硬化性樹脂バインダーにより結合した
ガラス繊維ウエブを、比較例３と全く同じ条件で加熱加
圧処理し、見掛密度０.１２９g/cm³のガラス不織布を得
た。

【００３６】（比較例５）カレンダーロール間の圧力を
４０kg/cmとした以外は比較例４と全く同様にして、見
掛密度０.１３６g/cm³のガラス不織布を得た。

【００３７】（比較例６）平板加圧の面圧を１０g/cm²
としたこと以外は実施例３と全く同様にして、見掛密度
０.１３２g/cm³のガラス不織布を得た。

【００３８】（引張強度測定）実施例１〜４及び比較例
１〜６のガラス不織布の引張強度をＪＩＳＰ８１１３
に準拠する方法により測定した。この結果は表１に示
す。なお、厚さはダイヤルシックネスゲージ（尾崎製作
所製）により測定した。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【発明の効果】本発明のプリント配線板用ガラス繊維不
織布は、ガラス繊維不織布中に７０〜９７重量％のガラ
ス繊維を含んでいるため、強度的に優れ、しかも見掛密
度が０.１４０g/cm³以上であるため、プリプレグの均一
な成形が可能であり、生産効率、保管効率も良い。

【００４１】本発明のガラス繊維不織布の製造方法は、
付与した熱硬化性樹脂バインダーが未架橋の状態で処理
し、１５g/cm²以上の面圧で加熱加圧処理を施すことに
より、見掛密度が高く、ガラス繊維及び／又はガラス繊
維不織布構造の破壊がほとんどない、強度的に優れたガ
ラス繊維不織布を得る方法である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の面で加圧する装置の主要部断面図

【図２】加圧時間と見掛密度の関係を表すグラフ

【符号の説明】

１シリンダー２キャンバス３加圧ロール４調節ロール５ガラス繊維ウエブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】７０〜９７重量％のガラス繊維と、該ガ
ラス繊維を接着固定する３〜３０重量％の熱硬化性樹脂
バインダーとからなり、見掛密度が０.１４０g/cm³以上
であることを特徴とするプリント配線板用ガラス繊維不
織布。
【請求項２】熱硬化性樹脂バインダーをガラス繊維ウ
エブに付与し、該熱硬化性樹脂バインダーを未架橋状態
で、１５g/cm²以上の面圧で加熱加圧処理することによ
り、架橋硬化させることを特徴とするプリント配線板用
ガラス繊維不織布の製造方法。