JPS6039477A - ガラス繊維織物の表面処理方法 - Google Patents

ガラス繊維織物の表面処理方法

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JPS6039477A
JPS6039477A JP58145095A JP14509583A JPS6039477A JP S6039477 A JPS6039477 A JP S6039477A JP 58145095 A JP58145095 A JP 58145095A JP 14509583 A JP14509583 A JP 14509583A JP S6039477 A JPS6039477 A JP S6039477A
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JP
Japan
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glass fiber
glass
fiber fabric
surface treatment
organic silane
Prior art date
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Pending
Application number
JP58145095A
Other languages
English (en)
Inventor
則夫 辻岡
太田 孝康
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ASAHI SHIYUEEBERU KK
Original Assignee
ASAHI SHIYUEEBERU KK
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0366Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement reinforced, e.g. by fibres, fabrics

Landscapes

  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

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】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、ガラス繊維織物の有機シランによる表面処理
方法に関する。更に詳しくは、本発明は、強化プラスチ
、り用に供されるガラス繊維織物において、グラスチッ
クとガラスとの接着性を改良するための有機シランによ
る表面処理方法の改良に関する。
(ロ)従来技術 従来から無機物質と有板物質との結合を増大する為に、
無機物質に対し各種表面処理剤をいろいろな方法で施す
ことが行われてきた。特にガラス繊維工業では、ガラス
繊維とプラスチックの組み合せであるガラス繊維強化プ
ラスチックの分野において、ガラスの表面処理が重要な
役割を果たしており、そしてその表面処理剤としてはケ
イ素原子又はクロム原子を核とする化合物が一般に広く
用いられている。近年、表面処理剤のほとんどはケイ素
系化合物のいわゆる「有機シランカップリング剤」で占
められている。
シランカップリング剤はガラス表面と反応しやすい官能
基及び樹脂と反応しやすい官能基を分子内に保有し、こ
れによルガラス表面と樹脂の間で化学的な一次結合を形
成すると考えられている。
このような表面処理剤において、ガラスと結合しやすい
官能基としては、加水分解が可能なハロゲン、アルコキ
シ基、アセトキシ基などがあシ、これらは水の存在下で
容易にシラノールとなる。
しかして、このシラノールがガラス表面の水酸基との間
で縮合反応を起こし、 5t−o−stの結合を生じる
と考えられる。一方、樹脂と結合しやすい官能基は、そ
の樹脂によって異なり、例えばエポキシ樹脂にはグリシ
ジル基およびアミン基など、号?リエステル樹脂にはア
クリル基およびビニル基力ど、その樹脂の反応形態を考
慮して適宜選択使用される。
ガラス繊維織物に有機シラン化合物を適用し且つ両者間
に結合を生じさせる方法としては、有機シラン化合物の
水溶液又は適当な界面活性剤を用いた乳化液あるいは懸
濁液の中にガラス繊維織物を浸すかあるいはこの液をガ
ラス繊維上に噴霧するなどの方法によって塗布し、しか
る後に、溶剤揮散及び縮合反応生成の為に加熱する方法
がとられている。
しかしながら、こうした従来の公知の技法によっては、
ガラス基質と樹脂間に満足すべき結合力は得られず、特
にガラス繊維織物で補強されたプリント回路基板のよう
に、加工工程中に厳しい環境状態にさらされる材料にお
いては、樹脂とガラスの界面で剥離を起こし、1太な欠
陥の原因となる。この場合数多くのシランカッ!リング
剤を単独わるいは混合して使用したり適用にいろいろな
方法が試みられたりしたが、満足のいく表面処理は開発
されていなかった。特に、グリン゛ト回路基板の欠陥の
一つに「電−ズリング」と呼ばれる、熱衝撃履歴後に生
ずる白濁点状の欠陥があり、これはガラス基質と樹脂の
熱膨張率の違いによって生ずる剪断力により、ガラス織
物の経糸と緯糸の交点部においてガラスと樹脂間が剥離
したものであると考えられているが、この欠陥を完全に
克服することは従来不可能であった。
eう 発明の目的 本発明者らは、上述のような公知方法にみられる難点を
改良できる表面処理について鋭意研究した結果、有機シ
ランが適用されたガラス繊維織物を加熱水蒸気雰囲気中
にさらすことが、驚くほど効果的であることを見い出し
、本発明を完成するに至った。
本発明の目的は、シラン処理されたガラス繊維織物を使
用したガラス繊維強化グラスチックにおいて、ガラスと
樹脂の界面の接着強度を著しく高めることが可能な表面
処理方法を提供するにある。
に)発明の構成 本発明に係るガラス繊維織物の表面処理方法は、ガラス
繊維織物に有機シランを表面処理するに際し、有機シラ
ンをそO′t−ま、または水もしくは他の溶媒に溶解せ
る溶液の形態でガラス繊維織物に適用し、ついでこれを
100℃よシ高温であって絶対湿度が0.1ゆH2O7
f、9・dryalr以上である過熱水蒸気雰囲気中に
さらすことを特徴とする。
0慢 実施態様の詳細 本発明で用いる「fラス繊維」とは、一般的に使用され
ているアルカリガラス、無アルカリIラス、高強度ガラ
ス、低銹電ガラスなどや、ハイシリカガラスその他を繊
維状に紡糸したものであればいずれであってもよい。
本発明方法において使用する有機シランは、一般式Rn
SiX4−nであられされる。この式において、Xは任
意の一価の加水分解し得る置換基、例えばハロダン原子
、アルコキシ基、アシロキシ基等であシ、各置換基は同
一でも異たっていてもよい。
Rは少くとも炭素原子を一つ有する置換基であり、アミ
ン基、エポキシ基、アクリル基、メルカプト基など官能
性を有する置換基が少くとも1つ含まれている必要があ
るが、その他は水素、メチル基、フェニル基力ど非官能
性の置換基であってもよく、nは1以上3以下である。
本発明で使用する有機シランは単独でもあるいは2以上
の混合物でもよい。
有機シランをがラスに適用する方法としてはいろいろな
方法が採用可能であるが、適用前に加水分解性基をあら
かじめ加水分解してシラノール化しておく方法と、適用
後にシラノール化する方法がある。前者としては、例え
ば有機シランの水溶液あるいは乳化懸濁液を用い、後者
としては有機シランをそのまま、又は適当な溶媒たとえ
ばメタノール々どの稀釈溶液を用いるのが一般的である
ガラス繊維織物に適用する方法としては、これらの液中
にガラス繊維織物を直接浸漬したシ、あるいはこれらの
液をガラス繊維織物上に噴霧して塗布する。
一般に、ガラス繊維の有機シランによる処理においては
、適用後ガラス表面と有機シランのシラノールとの縮合
反応を生じさせ、且つ溶媒等を揮散させる為に、常温も
しくは高温で乾燥して表面処理を完結する。しかしなが
ら、本発明方法では、乾燥前の湿潤状態のまま100℃
を越える過熱水蒸気を含む雰囲気中に、有機シランが適
用されたガラス繊維織物をさらすことが必須である。こ
こに於て、加熱水蒸気を含む雰囲気は絶対湿度(乾燥空
気1kl?に同伴される水蒸気の質量)が0.1 kg
H20/kg・dryair以上であることが必要であ
る。
これより絶対湿度が低い場合は、本発明で期待されてい
る効果は生じない。0.1すu2oA9・dryair
以上であれば徐々に効果は出はじめるが、1kgn20
/kg・dryalt以上の状態であれば、本発明方法
による改良効果はより顕著である。
絶対湿度が0.1に9H20淘・dry air以1で
あれば、萼囲気温度が100℃以下のいわゆる過熱水蒸
気でない状態であっても、0.1kgn20/に9@ 
d ry a 1 r未満に比較すれば効果は認められ
るが、それtXど顕著ではない。本発明で期待されてい
る改良が著しいのは100℃よシ高温の加熱水蒸気によ
るものである。
一方、温度が300℃を上まわったり、有機シランの分
解温度に接近する事は好ましくない。従って、温度の望
ましい上限は、ガラス繊維織物に適用された有機シラン
の分解温度より20℃低い温度あるいは300℃のいず
れか低い方である。
有機シランが適用された後一旦絶対湿度が0.1kgH
2O/kFIHdry a l r以下の比較的乾燥し
た状態で水や有機溶剤等が揮散され、乾燥された後に、
本発明による加熱水蒸気算囲気下にさらしても、本発明
で期待されている効果は得られない。
一方、湿潤状態のガラス繊維織物が過熱水蒸気雰囲気中
にさらされると、水や有機溶剤等の溶媒は蒸発をはじめ
ると同時に、有機シランとガラス表面の間でシラノール
縮合が始まると考えられる。
この過熱水蒸気雰囲気中では、必ずしも水や有機溶剤等
が完全に揮散し、ガラス繊維織物が乾燥状態になるまで
滞留させる必要はない。少くとも10秒以上滞留させれ
ばその後は絶対湿度が0.1kpH20//Kg・d 
ry a 1 r J)るいはそれ以上の雰囲気中で乾
燥させてなくても本発明方法による改良効果は充分達成
できる。
有機シランの附着量は、一般に、ガラス繊維重量に基づ
き約0.01〜約1重量−の範囲であることが望ましい
(へ)発明の効果 本発明によシ得られたガラス繊維織物で補強されたグラ
スチック成形品は曲げ強さをはじめとする機械的性質が
良好であシ、特に吸湿後の機械的特性にすぐれる。また
、本発明方法によ〕得られるガラス繊維織物を基材とし
てなるガラス・工4キシ鋼張積層板においては、吸湿後
の耐ミーズリング性、耐熱衝撃性などがきわめて良好で
おる。
(ト)実施例 以下、実施例により本発明の詳細な説明するが、本発明
はその要旨を逸脱しない限シ、以上の実施例に限定され
るものではない。
なお、実施例中における、各種特性の測定はJIS−C
6481の各項目に従った。tた、「部」はM置部を表
わす。
〔実施例1〕 有機シランとして、r−グリシドキシグロビルトリメト
キシシラン(信越化学制rKBM−403J )、r−
アミノゾロピルトリエトキシシラン(日本ユニカー製r
A−1100J)、N−β−(N−ビニルベンジルアミ
ノエチル)−r−アミノゾロピルトリメトキシシラン(
東しシリコンffrsn−6032J )をそれぞれ有
効成分で101/l、水に溶かし、酢酸で声が4になる
ように調整した。次に、ヒートクリーニングによシ表面
を清浄にしたガラス繊維織物(旭シーニーペル製r76
28J)をこの溶液に浸漬し、スクイズロールで絞った
。これを絶対湿度1kgI(20Ag・dry air
 、温度150℃の炉中に1分間滞留抜取シ出した。い
ずれの処理クロスも取り出した時には乾燥していた。
次ニx $* ’/4flll’m (旭化成firA
ER−711J)100部、ジシアンジアミド2,5部
、2−メチルイミダゾール0.2部、アセトン30部、
ジメチルホルムアミド30部を混合した樹脂フェンを作
成し、先のガラスクロスに含浸させた後、150℃で1
0分間乾燥してプリプレグを作成した。これを8枚重ね
、両側に35μm厚みの銅はくを重ねて、170℃、3
5k17□2.60分間の条件で圧縮成形して銅張積層
板を得た。
次に、JI8−C−6481の試験法に従って、各々積
層板のはんだ耐熱性(耐ミーズリング性)、曲げ強度を
標準状態及び吸湿後に測定した結果を表−1に記す。
〔比較例1〕 実施例1と同様にして有機シランを適用したガラスクロ
スをつくシ、絶対湿度(Co 1kpH20/’に9・
dryair、温度150℃で乾燥した処理り四スを得
た。以下、実施例1と同様にして銅張積層板を作成し、
物性を測定した。その結果を表−1に併記する。
〔実施例2〕 実施例1に使用しfcSH−6032の水溶液を使い、
ガラス繊維織物をこの溶液に浸漬し、スクイズロールで
しFt’ッた。これを1に9H20/に9・dry a
ir の絶対浸度下95℃、110℃、150℃、25
0℃の5J凹気温度で滞留した。これらのガラス繊維織
物を使用して、実施例1と同様にして銅張積層板を作成
し、物性を比較した。その結果を表−2に記す。
〔実施例3〕 実施例2と同様にして、シラン溶液に浸漬し、しばられ
たガラスクロスを得た。これを芽囲気温度150℃中、
絶対湿度がそれぞれおよそ0.01.0.1.1.10
 kgH20/kg・d ry a i rの系で1分
間滞留させた。これらのガラス繊維織物を使用して、実
施例1と同様にして銅張積層板を作成し、物性を比較し
た。その結果を表−3に記す。
以下余白 〔実施例4〕 有機シラン5H6032を使い有効成分で1017tの
メタノール溶液を作成した。この溶液に実施例1と同様
にしてガラス繊維織物を浸漬し、スクイズでしぼり、加
熱水蒸気雰囲気中で乾燥後、以下同様にして銅張積層板
の物性を比較した。表−4にその結果を記す。
以下余臼

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、ガラス繊維織物に有機シランを表面処理する方法に
    おいて、有機シランをその′tま、または水もしくは他
    の溶媒に溶解もしくは分散せる溶液もしくは分散液の形
    態でガラス繊維織物に適用し、ついで、これを100℃
    よ)高温であって絶対湿度が0.1ゆH2oAg・dr
    y alr以上でおる過熱水蒸気雰囲気中にさらすこと
    を特徴とするガラス繊維織物の表面処理方法。
JP58145095A 1983-08-10 1983-08-10 ガラス繊維織物の表面処理方法 Pending JPS6039477A (ja)

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