JPH11200218A

JPH11200218A - 耐熱性不織布

Info

Publication number: JPH11200218A
Application number: JP10005467A
Authority: JP
Inventors: Setsuo Toyoshima; 節夫豊島; Hidekuni Yokoyama; 英邦横山
Original assignee: Oji Paper Co Ltd
Current assignee: New Oji Paper Co Ltd
Priority date: 1998-01-14
Filing date: 1998-01-14
Publication date: 1999-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】有機繊維、無機繊維を問わず適用でき、か
つ、操業が簡明である樹脂バインダーを用いる方法にお
いて、その耐熱性を高め、温度変化に対しての弾性率変
化が少なく、かつ、寸法安定性の高い不織布を提供す
る。【解決手段】耐熱性繊維および該繊維を結合する樹脂
からなる不織布において、該樹脂が熱硬化性樹脂を熱硬
化したものであり、かつ、該樹脂中に粒子径１０μm以
下の耐熱性粒子を対樹脂で５〜５０重量％含有すること
を特徴とする耐熱性不織布。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリント配線板、絶
縁板、耐熱性複合材料等に使用される耐熱性不織布に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガラス繊維不織布やアラミド繊維
不織布など、その繊維の持つ耐熱性と強度、寸法安定性
を利用して、これら基材の不織布と樹脂とを複合し、プ
リント配線板や絶縁板、耐熱性複合材料など各種の基材
として使用されている。耐熱性および耐熱強度を有する
不織布を製造としては、ニードルパンチやウォータージ
ェットなど繊維を絡ませて強度を得る方法、あるいはア
ラミドパルプなどの耐熱性パルプにより繊維を結合する
方法が知られている。

【０００３】前者は結合が強固であるという利点はある
が、不織布を厚くしないと強度が得にくいという欠点が
あり、後者はアラミドパルプの吸水性の問題、寸法安定
性の問題などがあった。また、これらは無機繊維不織
布、特に剛直なガラス繊維を使用する不織布には適用し
難いという問題もあった。上記以外の方法で、樹脂バイ
ンダーにより繊維を結合する方法は最も一般的である
が、バインダー樹脂の耐熱特性がそのまま不織布の特性
の限界になるという欠点を有していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、有機繊維、
無機繊維を問わず適用でき、かつ、操業が簡明である樹
脂バインダーを用いる方法において、その耐熱性を高
め、温度変化に対しての弾性率変化が少なく、かつ、寸
法安定性の高い不織布を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下の構成を採る。即ち本発明の第１の発
明は、「耐熱性繊維および該繊維を結合する樹脂からな
る不織布において、該樹脂が熱硬化性樹脂を熱硬化した
ものであり、かつ、該樹脂中に粒子径１０μm以下の耐
熱性粒子を対樹脂で５〜５０重量％含有することを特徴
とする耐熱性不織布」である。また、本発明の第２の発
明は、上記第１の発明の不織布を製造する方法であっ
て、「耐熱性繊維から湿式抄紙法により不織布を製造す
る工程において、湿潤状態にある繊維フェブに耐熱性粒
子を含有する熱硬化性樹脂水性エマルジョンを塗布し、
乾燥時または乾燥後に該熱硬化性樹脂を熱硬化させるこ
とを特徴とする耐熱性不織布の製造方法」である。ま
た、本発明の第３、第４の発明は、第１の発明の耐熱性
不織布に熱硬化性樹脂を含浸して得られるプリプレグお
よび、該プリプレグを複数枚積層し加熱圧縮成形して得
られる積層板である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明に使用する耐熱性繊維と
は、無機繊維または耐熱性有機繊維である。無機繊維と
しては、ガラス繊維、セラミック繊維、クォーツ繊維、
アルミナ繊維、炭素繊維などが適する。無機繊維の繊維
径、繊維長としては、不織布の均一度と強度を維持でき
るものであれば特に指定するものではないが、湿式法に
よるマット形成では繊維径が２０μm以下で繊維長が２
５ｍｍ以下であれば、安定な分散性と強度を維持でき
る。乾式法においても上記の繊維径、繊維長であること
が好ましいが、より繊維長を長くすることも可能であ
る。

【０００７】本発明で言う耐熱性有機繊維とは融解温度
または熱分解温度が２５０℃以上の合成樹脂繊維であ
る。具体的には、例えば、アラミド繊維、ポリエーテル
ナフタレン繊維（ＰＥＮ）、ポリイミド繊維、ポリスル
フォン繊維、ＰＥＥＫ繊維、ポリエステル繊維、フェノ
ール樹脂繊維などがあげられる。繊維径、繊維長は前記
無機繊維の場合と同様である。これらの無機繊維または
耐熱性有機繊維をそれぞれ単独もしくは複数を混合して
不織布のマットを形成する。また、無機繊維と耐熱性有
機繊維を混合して使用してもさしつかえない。これらの
繊維を、湿式抄紙法などの湿式法もしくはカード法など
の乾式法により不織布ウエブを形成し、その後にバイン
ダーを付与する。

【０００８】本発明では、繊維を結合して不織布を形成
するための樹脂（以下バインダーと略称する）を使用す
るが、バインダーは耐熱性と寸法安定性を高めるため
に、粒子径１０μm以下の耐熱性粒子を対樹脂で５重量
％以上５０重量％未満含有する熱硬化性樹脂を使用す
る。バインダーの形態として溶剤溶液、水溶液、水分散
液のいずれでも良いが、不織布製造工程上からは水分散
液（水性エマルジョン）が好ましい。

【０００９】熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹
脂、自己架橋性アクリル樹脂、メラミン樹脂、フェノー
ル樹脂、シリコ−ン樹脂等を例示できるが、特に限定す
るものではない。自己架橋性でない樹脂の場合、夫々に
応じた硬化剤を適量配合し、硬化に必要な熱を供給する
ことが必要である。熱硬化性樹脂が水性エマルジョンで
ある場合、硬化剤はあらかじめ混合されている1液タイ
プでも良く、または、使用時点に硬化剤を添加して使用
しても良い。

【００１０】本発明において熱硬化性樹脂中に含有され
る耐熱性粒子としては、無機粒子または耐熱性合成樹脂
粒子である。無機粒子としては、シリカ粒子、マイカ粒
子、アルミナ粒子、炭素粒子などが使用できる。耐熱性
合成樹脂とは、融解温度または熱分解温度が２５０℃以
上の熱可塑性合成樹脂または熱硬化性樹脂である。熱可
塑性樹脂としてはポリメチルメタクリレートなどが使用
できる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、メラ
ミン樹脂などを熱または電離放射線などて硬化し粒子化
したものが使用できる。また、必要に応じて硬化剤を使
用できる。

【００１１】熱硬化性樹脂バインダー内部において、樹
脂とのミクロな複合効果により、熱硬化性樹脂の耐熱性
や寸法安定性を更に高め、有効に機能させるために、耐
熱性粒子の粒子径は１０μｍ以下であることが必要であ
る。１０μｍを越えると、バインダー液の乾燥または硬
化の工程中での樹脂の皮膜化および繊維交点への局在化
に耐熱性粒子が追随せず、熱硬化性樹脂中での耐熱性粒
子の分布が不均一となり、その添加効果が発現しにく
い。

【００１２】熱硬化性樹脂に対する耐熱性粒子の配合割
合としては、５重量％以上、５０重量％以下含有するこ
とが必要であり、５重量％未満ではその添加効果が十分
発現せず、５０重量％を越えると繊維間の接着強力が十
分ではなくなる。尚、バインダー溶液または分散液中に
は含浸樹脂との密着を良好にするために各種カップリン
グを添加することは差し支えない。また、耐熱性粒子を
含むバインダー樹脂は繊維の総重量に対して固形分で５
〜３０重量％程度とすることが好ましい。

【００１３】耐熱性粒子はバインダー液に添加し、ホモ
ジナイザー等の分散機を用いて均一混合することが好ま
しい。また、バインダーを繊維ウエブに供給している間
も十分に撹拌しておくことが望ましい。

【００１４】本発明の耐熱性不織布を製造する最も好ま
しい方法としては、湿式抄紙法により耐熱性繊維を抄紙
し、乾燥前の繊維ウエブに対して耐熱性粒子を含有する
熱硬化性バインダー樹脂の水性エマルジョンを塗布し、
その後乾燥する方法である。この場合、乾燥時の熱によ
りバインダーを熱硬化する。また、同様に好ましい方法
として、湿式抄紙法により繊維ウエブを形成し乾燥した
後に、バインダー樹脂を塗布し、加熱して硬化する方法
である。

【００１５】本発明でバインダー液を繊維ウエブに塗布
する方法としては、スプレー法、コーティング法、含浸
法などの公知の方法が可能である。

【００１６】乾燥または熱硬化するための熱の供与手段
としては、熱風、熱ロール、熱板などが適用できる。

【００１７】本発明の耐熱性不織布を用いたプリプレグ
および積層板は下記のように製造される。本発明により
得られた耐熱性不織布（積層板用基材）に、不純物を含
まず電気抵抗の高いエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含
浸して乾燥・硬化してプリプレグを製造する。次いで、
複数枚の上記プリプレグを加熱加圧成形して積層板を製
造する。通常はその上に、銅などの金属箔を張り、金属
箔張り積層板とする。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、耐熱性繊維からなる不
織布において、繊維間を結合する樹脂を熱硬化性樹脂と
し、かつ、該樹脂中に粒子径１０μm以下の耐熱性粒子
を対樹脂で５〜５０重量％含有させることにより、耐熱
性に優れ、高温での弾性率変化も少なく、かつ寸法安定
性の高い不織布を得ることができる。また、この耐熱性
不織布を基材とし樹脂を複合した積層板は、高温でも寸
法安定性に優れ、反りなどの形状変化も少ない安定な複
合材となり、プリント配線板として、高性能を発揮す
る。

【００１９】

【実施例】本発明を実施例及び比較例により更に詳細に
説明するが、本発明の内容は実施例に限られるものでは
ない。＜実施例１＞平均繊維径６μｍ、平均繊維長６ｍｍのガ
ラス繊維を坪量３０ｇ／ｍ²になるように抄紙してマッ
トを形成後、シランカップリング剤をガラス繊維に対し
て０．１重量％となるように散布し、更に、粒子径０．
２μｍのシリカ粒子をエポキシ樹脂バインダーエマルジ
ョン（ディックファインＥＮ０２７０：大日本インキ化
学工業（株）製）に対し、固形分比率で１５重量％混合
したバインダーをガラス繊維マットに対し固形分で１２
重量％添加し、乾燥固化してガラス不織布を得た。

【００２０】この不織布の引っ張り強度は２．８ｋｇ／
１５ｍｍ幅であり、温度に対する弾性率変化は図１に記
載した。次にこのガラス不織布３５部にエポキシ樹脂６
５部（油化シェル（株）製エピコート１００１）の割
合で含浸処理し、プリプレグを得た。このプリプレグを
２０ｐｌｙ積層し、その両表層に１８μｍの銅箔を重ね
１７０℃、９０分、４０ｋｇｆ／ｃｍ²の条件で加熱加
圧して１．６ｍｍ厚さの積層板を得た。但しエポキシ樹
脂は樹脂６５部に対して硬化剤としてジシアンジアミド
を４部、硬化促進剤としてジメチルベンジルアミン０．
２部を混合添加したものである。不織布の引張強度はＪ
ＩＳ−Ｐ８１１３に基づいて測定した。また対溶剤強度
はアセトン１０分浸漬後にＪＩＳ−Ｐ８１１３に基づ
いて測定した。作成された積層板の熱膨張率は、ＴＭＡ
法にて機械的に測定を行った。その結果、熱膨張率は４
０ｐｐｍ／℃であった。

【００２１】＜比較例１＞平均繊維径６μｍ、平均繊維
長６ｍｍのガラス繊維を坪量３０ｇ／ｍ²になるように
抄紙してマットを形成後、シランカップリング剤をガラ
ス繊維に対して０．１重量％となるよう散布し、更に、
エポキシ樹脂バインダーエマルジョン（ディックファイ
ン０２７０：大日本インキ化学工業（株）製）のバイン
ダーをガラス繊維マットに対し１２重量％添加し、乾燥
固化してガラス不織布を得た。この不織布の引っ張り強
度は３．０ｋｇ／１５ｍｍ幅であり、温度に対する弾性
率変化は実施例と同様に図１に記載した。また、実施例
１と同様に積層板を形成し、積層板の熱膨張率も実施例
１と同様に測定した。熱膨張率は５０ｐｐｍ／℃であっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】温度に対する弾性率の変化を示す図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐熱性繊維および該繊維を結合する樹脂
からなる不織布において、該樹脂が熱硬化性樹脂を熱硬
化したものであり、かつ、該樹脂中に粒子径１０μm以
下の耐熱性粒子を対樹脂で５〜５０重量％含有すること
を特徴とする耐熱性不織布。
【請求項２】耐熱性繊維から湿式抄紙法により不織布
を製造する工程において、湿潤状態にある繊維フェブに
耐熱性粒子を含有する熱硬化性樹脂水性エマルジョンを
塗布し、乾燥時または乾燥後に該熱硬化性樹脂を熱硬化
させることを特徴とする請求項１に記載の耐熱性不織布
の製造方法。
【請求項３】請求項１に記載の耐熱性不織布に熱硬化
性樹脂を含浸して得られるプリプレグ。
【請求項４】請求項３に記載のプリプレグを複数枚積
層し加熱圧縮成形して得られる積層板。