JPH0544146A - 高強力シート状物およびその製造法 - Google Patents
高強力シート状物およびその製造法Info
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- H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
- H05K1/0366—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement reinforced, e.g. by fibres, fabrics
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Abstract
リント基板等に使用される高強力で寸法安定性の良好な
シート材を供給する。 【構成】 芯が溶融液晶ポリマー、鞘が屈曲性ポリマー
からなる複合繊維からなる織・編物または不織布を熱処
理し、芯成分の融点を10℃以上高め、鞘成分の軟化点
以上の温度で熱プレスを行い鞘成分の一部または全部を
融着させたシート状物の製造法であり、厚さ50〜80
0μmで強度10Kg/mm2以上のシート状物が製造
可能である。
Description
良好なシート状物であり、各種膜材として、特に薄いF
RPシート材、繊維強化フィルム、プリプレグ、プリン
ト基板等の薄くて強度があり、寸法変化が少ないことが
要求される分野に使用される。
マルジョン樹脂や熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂を含浸ま
たは塗付したり、あるいはフィルムを貼合せることによ
り、高強力シート状物を得ていた。
状物は、織物、編物または不織布等の布帛に樹脂を含漬
若しくは塗布またはフィルムを貼合せる方法により樹脂
を付けるため、樹脂が繊維間に十分浸透せず、樹脂が布
帛から剥離したりするため樹脂含量を多くしなれけば高
強力のシート状物とならず、樹脂含量の少ない、薄手の
高強力シート状物は得られなかった。一方、融点の異な
る2成分からなる芯鞘繊維を用いた布帛を熱処理により
低融点成分を接着させてシート状物とすることも既に開
示されているが、強度が弱く、寸法安定性も著しく劣る
ため、衛材用フェーシング材とか、硬綿としての用途に
限られ使用されている。本発明者らは、鋭意検討を重ね
た結果、熱プレスのみで得られる高強力で、寸法安定性
の良好な薄手の複合材シート状物の発明に至ったもので
ある。
リマーからなる繊維の布帛に屈曲性ポリマーが付与され
た厚さ50〜800μmで、強度10Kg/mm2以上
のシート状物である。また、本発明は、芯が溶融液晶性
ポリマー,鞘が屈曲性ポリマーからなる複合繊維の布帛
を熱処理し、芯成分の融点を10℃以上高め、鞘成分の
軟化点以上の温度で熱プレスを行ない、鞘成分の少なく
とも一部を融着させたシート状物の製造法である。
の厚さが必要である。50μm未満では薄くなりすぎ強
度が十分出なくなり、800μmを越えると柔軟性が出
なくなる。好ましくは厚さ100〜500μmである。
また強度は10Kg/mm2以上が必要である。強度が
10Kg/mm2未満では産業資材用途に要求される性
能を満足しない。好ましくは強度が20〜100Kg/
mm2である。
方性溶融相を形成し得る芳香族ポリエステル又はポリエ
ステルアミドで芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸、
芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族アシン等から得ら
れるポリマーである。異方性溶融相を形成し得るとは溶
融相で光学的異方性(液晶性)を示すものであり、この
特性はホットステージ上の試料を窒素雰囲気下で昇温
し、その透過光を観察することで容易に認定することが
できる。本発明の溶融液晶性ポリマーの例として下記に
示す反復成分の組合せからなるものがある。
の成分を共重合していてもよい。特に好ましくは、次に
示す(E),(F)の反復構成単位からなる部分が65
重量%以上であるポリマーであり、特に(F)の成分が
5〜45%である芳香族ポリエステルが好ましい。
ない範囲内において他のポリマーあるいは各種添加剤等
を含んでいてもよい。
フィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアリレート、
ポリカーボネイト、ポリフェニレンサルファイド、ポリ
エステルエーテルケトン等の繊維形成能を有するポリマ
ーである。好ましい鞘成分としては、芯成分の紡糸温度
で、分解等がおこらず複合紡糸が可能であるポリマーで
あり、芯成分として、[E]と[F]の共重合体を用い
た場合、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニ
レンサルファイド、ポリエステルエーテルケトン等であ
る。これらの鞘成分のポリマーには通常使用される添加
剤(顔料、カーボン、熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、
蛍光増白剤等)が含まれていてもよい。
は、芯成分の断面積をA、鞘成分の断面積をBとすると
き、B/(A+B)=0.05〜0.6の範囲である。
面積比は、繊維横断面の顕微鏡写真から求めた芯、鞘部
の面積から求める。ここで面積比が0.05未満では鞘
成分による被覆が十分でなく、一部芯が露出したり、摩
擦、摩耗により容易に鞘成分が剥がれたりする場合があ
り、逆に0.6を越えると芯成分の比率が減少し、結果
として強度、弾性率が低下し本発明の主旨からはずれる
場合がある。
性の良好なシート状物を得るためには、熱処理し、芯成
分の融点を10℃以上高める必要がある。熱処理は、ヤ
ーンの強度にして1g/d以下の低張力で行なうことが
好ましい。熱処理は、窒素等の不活性雰囲気や、空気の
如き酸素含有の活性雰囲気中または、減圧下で行うこと
が可能である。熱処理雰囲気は露点が−40℃以下の気
体が好ましい。好ましい温度条件としては、鞘成分の融
点以下でかつ、芯成分の融点マイナス40℃以下から順
次昇温して行くパターンが挙げられる。処理時間は、目
的の性能により数秒から数十時間行うことが出来る。該
熱処理は、通常織物または編物あるいは不織布状で行な
われるが、製布前のフィラメントやファイバーの状態で
行ってもよいし、鞘成分を熱プレスにより融着させシー
ト状物とした後に行なっても良い。熱の供給は、気体や
液体等の媒体で行う方法、過熱板や赤外ヒーター等によ
る輻射を利用する方法、熱ローラやプレート等を接触し
て行う方法、高周波等を利用した内容加熱法等がある。
本発明に言う芯ポリマーの融点(MP)とは、メトラー
社製TA−3000DSCを用い、昇温速度20℃/分
で測定したときの吸熱ピーク温度である。
相重合(一部架橋反応も伴なう)がおこり、融点が上昇
する。融点の上昇割合は、処理温度および時間に依存す
る。一例として前記構造単位(E)と(F)をモル比で
75:25の割合で共重合したポリマーからなる繊維を
各種熱処理温度で処理した場合の融点ピークの上昇を図
1に示す。このピーク温度が300℃を超えた繊維は、
いずれも常圧下ではもはや溶融しなくなり、さらに繊維
を昇温すると繊維状を保ったまま炭化した。おそらく、
熱処理により繊維内部に架橋結合が生じているためであ
ろうと推定される。本発明においては、該熱処理で芯成
分の強度等の機能を上げるため融点を10℃以上上昇さ
せる必要がある。続いて、鞘成分の軟化点以上の温度で
熱プレスを行ない、鞘成分の一部または全部を融着させ
シート状物とすることにより、厚さ50〜800μmで
強度10Kg/mm2のシート状物を製造し得る。
1Kg/cm2の圧をかけたとき繊維同志が互いに融着
する温度を言う。熱プレスは、アイロン型、平盤型、熱
ローラー型等で行うことが可能である。本発明のシート
状物は、鞘成分の一部または全部が融着している高強度
で寸法安定性の優れたシート状物であり、従来の樹脂含
浸シート状物とは異なり、接着樹脂成分が少ないにもか
かわらず十分な高強力を発揮する。また、芯成分に溶融
液晶ポリマーを用い、かつ繊維化の後に熱処理で固相重
合(一部架橋)を行っているため、熱プレス中の収縮が
少なく、熱プレスによるシワや強度低下も発生しない。
本発明のシート状物には本発明の効果を損わない範囲内
であれば、全芳香族ポリアミド繊維、高強力ポリエチレ
ン繊維、炭素繊維、ポリエステル繊維等が含まれていて
も良い。
材,プリプレグ用途,高強力膜材,各種建材の用途とし
て用いることが可能であり、さらに、熱圧縮による成形
も可能なので、自動車用部品,電気製品用部品,構造材
として用いることも出来る。以下、実施例により本発明
をより具体的に説明するが、本発明は、これにより限定
されるものではない。
モル%比である全芳香族ポリエステルポリマーを用い
た。このポリマーの物性は、 ηinh=5.6dl/g Mp =281℃ である。対数粘度(ηinh)は次のようにして求め
た。試料をペンタフルオロフェノールに0.1重量%溶
解し(60〜80℃)、60℃の恒温槽中でウベローデ
型毛管粘度計(例えば高分子学会編“高分子科学実験
法”東京化学同人P179(1986)東京)で測定す
る。溶媒の流下時間は107秒である。 ηinh=[ln(ηrel)]/C 鞘成分として、ポリフェニレンサルファイド(PPS)
を用いた。このPPSの溶融粘度(剪断速度:1000
sec-1,温度300℃)は、570poiseであっ
た。芯成分と鞘成分の重量比3:1で、図2に示す20
ホールの口金より313℃で複合紡糸した。ノズル径
は、0.15mmφで紡糸速度1000m/分で行ない
50d/10fのフィラメントを得た。このフィラメン
トからタテ密度90本/in、ヨコ密度90本/inの
平織物を作り、260℃で2時間、270℃で4時間除
湿空気中で熱処理した。熱処理後の芯成分の融点(吸熱
ピーク温度)は、330℃であった。このものを260
℃の熱ローラで線圧87Kg/cmでプレス処理をした
ところPPSが融着し、織物の空隙を完全に埋め、芯の
繊維で強化したファルム状となった。このものは、目付
40g/m2で厚さ91μmの超薄型シートであり、タ
テ、ヨコの幅2.5cm当たりの引張強力が60Kgで
あり、強度26.4Kg/mm2で伸びが3%以下と少
なく、又200℃の熱収縮もほとんどなく、フレキシブ
ルプリント基板用として適したものとなった。
たポリマーからなる繊維を各種熱処理温度で処理した場
合の融点のピーク上昇を示した図である。
紡糸口金の一例の断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 溶融液晶性ポリマーからなる繊維の布帛
に屈曲性ポリマーが付与された厚さ50〜800μmで
強度10Kg/mm2以上のシート状物。 - 【請求項2】 芯が溶融液晶性ポリマー、鞘が屈曲性ポ
リマーからなる複合繊維の布帛を熱処理し、芯成分の融
点を10℃以上高め鞘成分の軟化点以上の温度で熱プレ
スを行ない、鞘成分の少なくとも一部を融着させたシー
ト状物の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22205191A JP3011798B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 高強力シート状物およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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ID=16776332
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP22205191A Expired - Lifetime JP3011798B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 高強力シート状物およびその製造法 |
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-
1991
- 1991-08-06 JP JP22205191A patent/JP3011798B2/ja not_active Expired - Lifetime
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