JPH06257042A

JPH06257042A - ガラス不織布

Info

Publication number: JPH06257042A
Application number: JP5043090A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kawai; 毅川合; Shunya Yokozawa; 舜哉横澤; Akinori Hanawa; 明徳塙
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1993-03-04
Filing date: 1993-03-04
Publication date: 1994-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】バインダーが少なくても、必要な強度があ
り、密度も大きいガラス不織布。【構成】扁平率１．５以上の扁平断面を有するガラス
繊維を抄紙する。円形断面ガラス繊維を配合してもよ
く、そのときには、扁平断面を有するガラス繊維を１０
重量％以上とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気絶縁板及びプリント
配線板用積層板の基材として使用される不織布に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電気絶縁板及びブリント配線板用積層板
などの基材、強化材として使用されるガラス不織布は、
次のようにして製造されている。ガラス繊維を、カップ
リング剤、界面活性剤などを混合した水に分散し、これ
を抄紙し、脱水してガラス繊維を集積させ一定の厚みに
し、接着用樹脂とカップリング剤などからなるバインダ
ーを付着させ、ガラス繊維を接着させる。原料となるガ
ラス繊維は、ロービング、チョップストランドなどをカ
ットした単繊維状のものであり、例えば直径が９〜１３
μｍ：長さが数ｍｍ〜数十ｍｍ程度の円形断面を有する
ものが用いられている。接着用樹脂は、ビニル系などの
熱可塑性樹脂又はエポキシ樹脂、メラミン樹脂などの熱
硬化性樹脂が用いられている。得られた不織布は、繊維
強化プラスチック抄の基材、強化材として、樹脂を含浸
し、Ｂステージ化したプリプレグとし、積層成形して各
種構造材やプリント配線板として利用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、電子機器の小型
化高密度実装化に伴い、プリント配線板には、耐熱性、
寸法安定性などの向上に対する要求が強くなっている。
耐熱性の向上のためにバインダー量の低減などの検討
が、また寸法安定性などの向上のために、ガラス不織布
の高密度化検討がされているが、実用化に至っていな
い。

【０００４】その理由は、次の通りである。バインダー
量を少なくすると、予定以上に密度が低下し、強度の低
い不織布しか得られない。また高密度化するために、抄
紙し、バインダーを塗布及び乾燥した後、ロールなどに
より加圧することが試みられたが、ガラス繊維が折れた
り、クラックを生じたりして、強度の低いガラス不織布
しか得られない。バインダー量を多くすると、ガラス不
織布の高密度化できるが、バインダーに使用する樹脂の
耐熱性が低いため、得られたガラス不織布を用いて得ら
れたプリント配線板の耐熱性が満足のいくものではなく
なる。

【０００５】本発明はこのような課題に鑑み、耐熱性、
寸法安定性共に優れたプリント配線板を得るため、バイ
ンダー量が少なくて、高密度のガラス不織布を提供する
ことを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、扁平断面のガ
ラス繊維を構成材料の一つとするガラス不織布である。
本発明の目的を達成するためには、扁平断面のガラス繊
維が多いほどよい。好ましくは、５０重量％以上とする
のがよく、扁平断面のガラス繊維が１０重量％以下の場
合は効果が少なくなる。しかしながら、扁平断面のガラ
ス繊維が多くなると、抄紙が困難となることがある。

【０００７】使用するガラス繊維の扁平率（長径／短
径）は、１．５以上であればよい。ただし、扁平率４を
超える繊維は製造自体困難であるほか、抄紙も困難であ
る。また、その太さは、短径５〜１５μｍ、長径９〜３
０μｍ程度のものが好ましい。断面形状は、特に制限が
なく、カプセル型、まゆ型いずれでもよく、単独でも併
用でもよい。繊維の長さは抄紙できればよく、通常の円
形断面のガラス繊維不織布と同様のものが使用される。
扁平率が大きくなると抄紙工程での脱水に長時間を要す
るようになるので、そのようなときには、円形断面のガ
ラス繊維を併用するとよい。

【０００８】ガラスの材質には制限がなく、Ｅガラス、
Ｃガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、クオーツガラスを使用
することができる。

【０００９】本発明のガラス不織布で、厚さ及び密度の
均一なガラス不織布とするために、より均一、安定した
懸濁液を得ることが必要となる。特に異なる形状のガラ
ス繊維を１種類以上を用いるときにその必要が高い。そ
のために、界面活性剤などと混合分散しこれを抄紙し、
脱水することによりガラス繊維を一定の厚みに集積させ
るのが好ましい。

【００１０】ガラス繊維を接着する樹脂としては、エポ
キシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、酢
酸ビニル、ポリビニルアルコールなどがあり単独でも２
種類以上併用してもよい。

【００１１】これらの樹脂と、必要に応じて、シラン系
のカップリング剤、マイグレーション防止剤とを、水、
アセトン、メチルエチルケトン、２−メトキシエタノー
ル、トルエン、アルコールなどの単独又は混合溶剤に溶
解又は分散して、バインダー溶液とする。溶剤としては
溶媒除去時の排気の処理の安全性をを考慮して水を用い
るのが好ましい。

【００１２】バインダー溶液を、抄紙機で形成されたガ
ラス繊維集合体に付着させる。付着させる方法として
は、バインダー溶液をスプレーなどを用いて散布する方
法や、バインダー溶液中に直接含浸させる方法、ロール
などで付着させる方法など種々あり特に限定はない。

【００１３】バインダーを付着させた後、乾燥、樹脂を
硬化させ不織布を得る。バインダーの付着量は不織布の
３〜２５重量％程度が好ましい。３重量％より少ないと
ガラス不織布の強度が低く実用的でない。また２５重量
％より多いと積層板、プリント配線板とした時の特性を
低下させる。

【００１４】このようにして扁平な断面を有するガラス
繊維を用い、得られたガラス不織布に、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂ビニルエステル樹脂のような熱硬化性樹脂を含浸し
加熱することによりプリプレグを得る。

【００１５】樹脂の付着量は４０〜９５重量％程度の範
囲である。含浸する樹脂には無機の充填剤や難燃剤を添
加してもよい。例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マ
グネシウム、クレー、ワラストナイト、タルク、炭酸カ
ルシウム、ガラスパウダーなどの無機の充填剤と臭素
系、リン系、アンチモン系、窒素系の難燃剤、難燃助剤
などである。

【００１６】

【作用】扁平断面を有するガラス繊維は、抄紙時に配向
して積み重なり、繊維間の空隙が少なくなるので、密度
が大きくなる。また、ガラス繊維間の接触面積も大きく
なるため、接着力、言い換えるとガラス不織布の強度も
大となる。したがって、扁平な断面を有するガラス繊維
を配合することにより、バインダー量を増やさずに高密
度化し、強度も大きいガラス不織布が得られる。

【００１７】

【実施例】

ガラス繊維分散液１の調整長径１０μｍ、短径６μｍ、長さ１３ｍｍの扁平な断面
を有するガラスチョップストランドを、ポリエチレンオ
キサイドを分散剤として０．２重量％添加した水溶液
に、ガラス繊維が３ｇ／ｌの濃度になるように分散させ
た。

【００１８】ガラス繊維分散液２の調整直径９μｍ、長さ１３ｍｍの円形断面を有するガラスチ
ョップストランド１重量部及び長径１０μｍ、短径６μ
ｍ、長さ１３ｍｍの扁平断面を有するガラスチョップス
トランド３重量部をあらかじめ混合し、ポリエチレンオ
キサイドを分散剤として０．２重量％添加した水溶液
に、ガラス繊維が３ｇ／ｌの濃度になるように分散させ
た。

【００１９】ガラス繊維分散液３の調整直径９μｍ、長さ１３ｍｍの円形断面を有するガラスチ
ョップストランドを、ポリエチレンオキサイドを分散剤
として０．２重量％添加した水溶液に、ガラス繊維が３
ｇ／ｌの濃度になるように分散させた。

【００２０】バインダー溶液の調整３７０重量部のメチルエチルケトンに、ヘキサメチレン
ジアミン５８重量部をを添加し、次にエポキシ当量１８
５ｇ／ｅｑのフェノールノボラック型エポキシ樹脂３７
０重量部、エポキシシラン２重量部を添加し、４０℃で
４時間攪拌し、酢酸を加えｐＨ６に調整し、更に水を加
えた。

【００２１】含浸用樹脂ワニスの調整電気絶縁板用ブロム化エポキシ樹脂１００重量部、ジシ
アンジアミド３重量部２−エチル−４−メチルイミダゾ
ール０．１７重量部、水酸化アルミニウム８０重量部、
２−メトキシエタノール２５重量部、Ｎ，Ｎジメチルホ
ルムアミド２５重量部を混合した。

【００２２】実施例１ガラス繊維分散液１を傾斜型金網式不織布抄紙機で抄紙
し、乾燥後のバインダー付着量が１５重量％となるよう
に、バインダー溶液をスプレー法により付着させ、乾燥
してガラス不織布を得た。得られたガラス不織布は、坪
量７５ｇ／ｍ²厚み０．２７ｍｍ、密度０．２７８ｇ／
ｃｍ² 流れ方向の引張強度は１５ｍｍ幅当り、１１７．
６Ｎであった。このガラス不織布に含浸用樹脂ワニス
を、樹脂分が８９重量％になるように含浸し、乾燥して
プリプレグを得た。このプリプレグ４枚を重ね、厚さ１
８μｍの銅はくを両面に配置し、１７０℃、９０分、４
ＭＰａでプレス成形し、厚さ１．５８ｍｍの両面銅張積
層板を得た。得られた両面銅張積層板に回路加工を施し
た。回路加工前後の寸法変化率は、縦方向で０．０５
％、横方向で０．０６％であった。またプリント配線板
を溶融はんだに浸漬したとき、はんだ温度２６０℃のと
き、浸漬時間５０秒、はんだ温度２８８℃のとき、浸漬
時間３０秒でプリント配線板にふくれを生じた。

【００２３】実施例２実施例１と同様な方法でガラス繊維分散液１より抄紙
し、乾燥後のバインダー付着量が８重量％となるよう
に、バインダー溶液をスプレー法により付着させ、ガラ
ス不織布を得た。得られたガラス不織布は坪量７５ｇ／
ｍ² 、厚み０．４２ｍｍ、密度０．１７９ｇ／ｃｍ² 流
れ方向の引張強度は、１５ｍｍ幅当り９６．０４Ｎであ
った。このガラス不織布に実施例１と同様な方法で含浸
用樹脂ワニスを含浸し、乾燥してプリプレグを得た。こ
のプリプレグを４枚重ね、厚さ１８μｍの銅はくを両面
に配し、以下実施例１と同様にして厚さ１．５８ｍｍの
両面銅張積層板を得た。得られた両面銅張積層板に回路
加工を施した。加工前後の寸法変化率は縦方向で０．０
５％、横方向で０．０６％であった。またプリント配線
板を溶融はんだに浸漬したとき、はんだ温度２６０℃の
とき、浸漬時間９０秒、はんだ温度２８８℃のとき、浸
漬時間６０秒でプリント配線板にふくれを生じた。

【００２４】実施例３実施例１と同様な方法でガラス繊維分散液２より抄紙
し、乾燥後のバインダー付着量が１５重量％となるよう
に、バインダー溶液をスプレー法により付着させ、ガラ
ス不織布を得た。得られたガラス不織布は坪量７５ｇ／
ｍ² 、厚さ０．３２ｍｍ、密度０．２３４ｇ／ｃｍ² 、
流れ方向の引張強度は、１５ｍｍ幅当り、９７．０２Ｎ
であった。このガラス不織布に実施例１と同様な方法で
含浸用樹脂ワニスを含浸し、乾燥してプリプレグを得
た。このプリプレグ４枚と厚さ１８μｍの銅はくから実
施例１と同様な方法で、厚さ１．５８ｍｍの両面銅張積
層板を得た。得られた両面銅張積層板に回路加工を施し
た。加工前後の寸法変化率は縦方向で０．０７％、横方
向で０．０９％であった。またプリント配線板を溶融は
んだに浸漬したときはんだ温度２６０℃で浸漬時間４５
秒、はんだ温度２８８℃で浸漬時間２５秒でプリント配
線板にふくれが生じた。

【００２５】実施例４実施例１と同様な方法でガラス繊維分散液２より抄紙
し、乾燥後のバインダー付着量が８重量％となるよう
に、バインダー溶液をスプレー法により付着させ、ガラ
ス不織布を得た。得られたガラス不織布は坪量７５ｇ／
ｍ² 、厚みが０．５５ｍｍ、密度０．１３７ｇ／ｃｍ²
流れ方向の引張強度は、１５ｍｍ幅当り、７３．５Ｎで
あった。このガラス不織布に実施例１と同様な方法で含
浸用樹脂ワニスを含浸し、乾燥してプリプレグを得た。
このプリプレグ４枚と厚さ１８μｍの銅はくから実施例
１と同様な方法で、厚さ１．５８ｍｍの両面銅張積層板
を得た。得られた両面銅張積層板に回路加工を施した。
加工前後の寸法変化率は、縦方向で０．０７％、横方向
で０．０９％であった。またプリント配線板を溶融はん
だに浸漬したとき、はんだ温度２６０℃のとき、浸漬時
間９０秒、はんだ温度２８８℃のとき、浸漬時間６０秒
でプリント配線板にふくれを生じた。

【００２６】比較例１実施例１と同様な方法でガラス繊維分散液３より抄紙
し、乾燥後のバインダー付着量が１５重量％となるよう
に、バインダー溶液をスプレー法により付着させて、ガ
ラス不織布を得た。得られたガラス不織布は坪量７５ｇ
／ｍ² 、厚さ、０．４１ｍｍ、密度０．１８３ｇ／ｃｍ
² 流れ方向の引張強度は、１５ｍｍ幅当り、８０．３６
Ｎであった。このガラス不織布に実施例１と同様な方法
で含浸用樹脂ワニスを含浸し、乾燥してプリプレグを得
た。このプリプレグを４枚と厚さ１８μｍの銅はくから
実施例１と同様な方法で、厚さ１．５８ｍｍの両面銅張
積層板を得た。得られた両面銅張積層板に回路加工を施
した。加工前後の寸法変化率は縦方向で０．１０％、横
方向で０．１５％であった。またプリント配線板を溶融
はんだに浸漬したとき、はんだ温度２６０℃のとき、浸
漬時間４５秒、はんだ温度２８８℃のとき、浸漬時間２
５秒でプリント配線板にふくれを生じた。

【００２７】比較例２実施例１と同様な方法でガラス繊維分散液３より抄紙
し、乾燥後のバインダー付着量が８重量％となるよう
に、バインダー溶液をスプレー法により付着させてガラ
ス不織布を得た。得られたガラス不織布は坪量７５ｇ／
ｍ² 、厚さ０．６６ｍｍ、密度０．１１４ｇ／ｃｍ² 流
れ方向の引張強度は、１５ｍｍ幅当り、４９．９８であ
った。このガラス不織布に実施例１と同様な方法で含浸
用樹脂ワニスを含浸し、プリプレグを得ようとしたが、
樹脂含浸工程中に基材が切れてしまい、プリプレグを製
造できなかった。

【００２８】

【発明の効果】扁平な断面を有するガラス繊維の配合す
ることによりバインダー量を増やさずに高密度化かつ、
強度のあるガラス不織布が得られ、その結果、耐熱性の
良好で、寸法安定性に優れたプリント配線板が得られ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】扁平断面のガラス繊維を構成材料の一つ
とするガラス不織布。
【請求項２】扁平断面のガラス繊維を１０重量％以上
含み、他に円形断面のガラス繊維を構成材料としたガラ
ス不織布。