WO2019163159A1 - ガラスクロス、プリプレグ、及び、ガラス繊維強化樹脂成形品 - Google Patents

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WO2019163159A1 PCT/JP2018/028596 JP2018028596W WO2019163159A1 WO 2019163159 A1 WO2019163159 A1 WO 2019163159A1 JP 2018028596 W JP2018028596 W JP 2018028596W WO 2019163159 A1 WO2019163159 A1 WO 2019163159A1
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glass cloth
weft
warp
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広隆 池尻
昌弘 粟野
貞二 遠藤
裕光 宮城
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日東紡績株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a glass cloth, a prepreg, and a glass fiber reinforced resin molded product.
  • a prepreg in which a glass cloth is impregnated with a resin such as an epoxy resin has been used as an insulating material in a printed wiring board.
  • the glass cloth includes a warp and a weft in which a plurality of glass filaments are converged.
  • the fiber opening process is a process for reducing the thickness of the glass cloth by increasing the width of the glass thread, thereby reducing the thickness of the glass cloth.
  • the glass yarn particularly warp yarn, may be cut, which may cause inconvenience that the glass cloth cannot be produced efficiently.
  • the present invention eliminates such inconvenience, and even if the weaving density of warp and weft is 100 yarns / 25 mm or more and the amount of glass yarn is increased, the mass of the glass cloth becomes less than 9.1 g / m 2. It is possible to reduce the weight of the glass cloth, to efficiently manufacture it, and to suppress the generation of pinholes even in the prepreg containing the glass cloth, and to maintain an excellent appearance. It aims at providing the glass cloth which can be used.
  • an object of the present invention is to provide a prepreg containing the glass cloth and a glass fiber reinforced resin molded product.
  • the glass cloth of the present invention is composed of warps and wefts in which glass filaments each having a diameter in the range of 3.0 to 4.0 ⁇ m are converged in the range of 30 to 44.
  • the weft density of the warp and the weft is in the range of 100 to 125 yarns / 25 mm, the thickness is in the range of 6.5 to 11.0 ⁇ m, and the glass yarn coverage C (100 ⁇ (25000 ( ⁇ m ) X warp yarn width ( ⁇ m) x warp weave density (line / 25mm) + 25000 ( ⁇ m) x weft thread width ( ⁇ m) x weft weave density (line / 25mm)-warp yarn width ( ⁇ m) x
  • the weft density of warp yarns (main / 25 mm) ⁇ the width of weft yarns ( ⁇ m) ⁇ the weave density of weft yarns (main / 25 mm)) / (25000 ( ⁇ m) ⁇ 25000 ( ⁇
  • the glass yarn coverage C and the warp The average value F of the number of glass filaments constituting and the number of glass filaments constituting the weft and the average value D of the weft density of the warp and the weave density of the weft satisfy the following formula (1).
  • the glass cloth of the present invention reduces the weight of the glass cloth by setting the mass of the glass cloth to less than 9.1 g / m 2 , and also suppresses the generation of pinholes in the prepreg containing the glass cloth, and maintains an excellent appearance. Therefore, the glass yarn coverage C, the average value F of the number of glass filaments constituting the warp and the number of glass filaments constituting the weft, the average value of the woven density of the warp and the weave density of the weft D needs to satisfy the above formula (1).
  • the warp and the weft need to be formed by concentrating 30 to 44 glass filaments each having a diameter in the range of 3.0 to 4.0 ⁇ m.
  • the diameter of the glass filament constituting the warp or the weft is more than 4.0 ⁇ m or the number of the glass filaments is more than 44, the glass cloth cannot be sufficiently reduced in weight.
  • the diameter of the glass filament constituting the warp or the weft is less than 3.0 ⁇ m, there is a concern about the influence on the human body.
  • the number of glass filaments is less than 30, it is difficult to suppress the generation of pinholes in the prepreg including the glass cloth.
  • the weave density of the warp and the weft must be in the range of 100 to 125/25 mm, respectively.
  • the weave density of the warp or the weft exceeds 125 yarns / 25 mm, the glass cloth cannot be sufficiently reduced in weight, and it becomes difficult to efficiently manufacture the glass cloth.
  • the weave density of the warp or the weft is less than 100/25 mm, it is difficult to suppress the occurrence of pinholes in the prepreg including the glass cloth.
  • the glass cloth of the present invention needs to have a thickness in the range of 6.5 to 11.0 ⁇ m.
  • the thickness exceeds 11.0 ⁇ m. In this case, it becomes difficult to suppress the generation of pinholes in the prepreg including the glass cloth.
  • it is technically difficult to make the thickness less than 6.5 ⁇ m.
  • the glass cloth of the present invention needs to have a glass yarn coverage C in the range of 85.5 to 99.5%.
  • Glass yarn coverage C (100 ⁇ (25000 ( ⁇ m) ⁇ warp yarn width ( ⁇ m) ⁇ warp yarn weave density (line / 25 mm) +25000 ( ⁇ m) ⁇ weft yarn width ( ⁇ m) ⁇ weft weave density ( Yarn / 25 mm) -warp yarn width ( ⁇ m) ⁇ warp yarn weave density (lines / 25 mm) ⁇ weft yarn width ( ⁇ m) ⁇ weft weave density (lines / 25 mm)) / (25000 ( ⁇ m) ⁇ 25000 ( ⁇ m))) It is.
  • the glass yarn coverage C when the glass yarn coverage C is less than 85.5%, it is difficult to suppress the generation of pinholes in the prepreg including the glass cloth. In the glass cloth of the present invention, it is technically difficult to set the glass yarn coverage C to more than 99.5%.
  • the glass cloth of the present invention having the above-described configuration includes the glass yarn coverage C, the average value F of the number of glass filaments constituting the warp and the number of glass filaments constituting the weft, and the weave density of the warp It is preferable that the average value D with the weave density of the weft satisfies the following formula (2).
  • the glass cloth of this invention can reduce the weight of this glass cloth highly, and can make the mass of this glass cloth less than 8.7 g / m ⁇ 2 >. Moreover, the glass cloth of this invention can suppress generation
  • the prepreg of the present invention includes the glass cloth of the present invention having the above-described configuration.
  • the prepreg of the present invention can suppress the generation of pinholes, can maintain an excellent appearance, and can be highly thinned. Can be made lighter.
  • the glass fiber reinforced resin molded product of the present invention is characterized by including the glass cloth of the present invention having the above-described configuration.
  • the glass fiber reinforced resin molded article of the present invention can be highly thinned and highly lightweight by including the glass cloth of the present invention having the above-described configuration.
  • the glass cloth of this embodiment is composed of warp and weft.
  • Each of the warp and the weft is formed by bundling glass filaments in the range of 30 to 44.
  • the glass filament has a diameter in the range of 3.0 to 4.0 ⁇ m (hereinafter sometimes referred to as filament diameter).
  • the weave density of the warp and the weft is in the range of 100 to 125 yarns / 25 mm, respectively.
  • the warp and the weft are preferably obtained by converging glass filaments having a filament diameter in the range of 3.0 to 3.9 ⁇ m in a range of 33 to 43, More preferably, glass filaments having a filament diameter in the range of 3.1 to 3.8 ⁇ m are converged in a range of 35 to 42 glass filaments having a filament diameter in the range of 3.2 to 3.7 ⁇ m. It is more preferable that the light beam is converged in the range of 36 to 39.
  • the warp and the weft are formed by focusing substantially the same number of glass filaments having substantially the same filament diameter.
  • substantially the same number of glass filaments having substantially the same filament diameter means that the same nomenclature code (US System Nomeclature or SI Nomeclature is based on the IPC-4412 standard). ).
  • the warp and the weft are handled as BC5000 based on the IPC-4412 standard, even if the measured values of the filament diameter or the number of filaments of the warp and the weft do not completely match.
  • “Substantially the same number of glass filaments having substantially the same filament diameter” are regarded.
  • the weave density of the warp and the weft is preferably 100 to 125/25 mm, more preferably 102 to 115/25 mm, and 103 to 112/25 mm. More preferably, it is 25 mm.
  • the ratio of the weft density of the weft to the woven density of the warp in the printed wiring board using the prepreg including the glass cloth of the present embodiment. From the viewpoint of reducing anisotropy with respect to thermal processing or the like, it is preferably 0.85 to 1.15, more preferably 0.90 to 1.10, and 0.95 to 1.05. More preferably, it is most preferably 1.00 to 1.05.
  • the glass cloth of this embodiment has a thickness in the range of 6.5 to 11.0 ⁇ m, preferably has a thickness in the range of 8.0 to 10.6 ⁇ m, and preferably 8.5 to 10.4 ⁇ m. More preferably, it has a thickness in the range of 9.0 to 10.2 ⁇ m, and most preferably has a thickness in the range of 9.5 to 10.1 ⁇ m.
  • the warp yarn width is, for example, in the range of 110 to 150 ⁇ m, preferably in the range of 115 to 150 ⁇ m, more preferably in the range of 117 to 145 ⁇ m, and more preferably in the range of 118 to 140 ⁇ m. Is more preferably in the range of 119 to 139 ⁇ m, most preferably in the range of 120 to 138 ⁇ m.
  • the weft width is, for example, in the range of 155 to 210 ⁇ m, preferably in the range of 160 to 200 ⁇ m, more preferably in the range of 165 to 195 ⁇ m, and in the range of 170 to 190 ⁇ m. More preferably, it is particularly preferably in the range of 171 to 189 ⁇ m, and most preferably in the range of 172 to 188 ⁇ m.
  • the yarn width of the warp can be controlled by the diameter and number of glass filaments constituting the warp, the weave density of the warp, and the strength of the above-described fiber opening treatment.
  • the yarn width of the weft can be controlled by the diameter and number of glass filaments constituting the weft, the weaving density with the weft, and the strength of the above-mentioned opening treatment.
  • the glass cloth of the present embodiment has a glass yarn coverage C in the range of 85.5 to 99.5%, and preferably has a glass yarn coverage C in the range of 87.0 to 98.0%. More preferably, it has a glass yarn coverage C in the range of 88.0 to 95.0%, more preferably a glass yarn coverage C in the range of 89.0 to 94.0%, and 89.5. It is particularly preferred to have a glass yarn coverage C in the range of ⁇ 93.8%, particularly preferred to have a glass yarn coverage C in the range of 90.0 to 93.5%, and 90.5 to 93.0. It is particularly preferred to have a glass yarn coverage C in the range of%, most preferably a glass yarn coverage C in the range of 91.0-92.5%.
  • the glass yarn coverage C can be calculated by the following equation based on the respective yarn widths and weave densities of the warp and the weft.
  • Glass yarn coverage C 100 ⁇ (25000 ( ⁇ m) ⁇ warp yarn width ( ⁇ m) ⁇ warp weave density (line / 25 mm) +25000 ( ⁇ m) ⁇ weft thread width ( ⁇ m) ⁇ weft weave density (main / 25 mm)-warp yarn width ( ⁇ m) x warp weave density (lines / 25 mm) x weft thread width ( ⁇ m) x weft weave density (lines / 25 mm)) / (25000 ( ⁇ m) x 25000 ( ⁇ m) ))
  • the glass yarn coverage C is controlled by the diameter and number of glass filaments constituting the warp or weft, the weave density of the warp or weft, and the strength of the above-described fiber opening treatment, as well as the width of the warp or weft. It is a characteristic that comprehensively reflects these factors. In particular, the glass yarn coverage C can effectively express the strength of the fiber opening process.
  • the glass cloth of this embodiment includes the glass yarn coverage C, the average value F of the number of glass filaments constituting the warp and the number of glass filaments constituting the weft, the weave density of the warp, and the weave of the weft
  • the average value D with the density satisfies the following expression (3).
  • the value of (warp yarn width) / (diameter of glass filament constituting warp ⁇ number of glass filaments constituting warp) is, for example, in the range of 0.80 to 1.10.
  • the value of (weft width) / (diameter of glass filament constituting weft ⁇ number of glass filaments constituting weft) is in the range of 1.21 to 1.50. Yes, preferably in the range of 1.25 to 1.40.
  • Glass cloth of the present embodiment is provided with the structure mentioned above, has a mass of less than 9.1 g / m 2, preferably comprises a mass of less than 8.7 g / m 2.
  • the lower limit of the mass of the glass cloth of this embodiment is, for example, 5.0 g / m 2 .
  • the thickness of the glass cloth is an average value of measured values when the thickness is measured with a micrometer at 15 points in the glass cloth in accordance with JIS R 3420.
  • the mass of the glass cloth is a balance according to JIS R 3420, measured at three points of the mass of the glass cloth cut to a size of 200 mm ⁇ 200 mm, and is an average value of the values converted into the mass per 1 m 2. is there.
  • the filament diameter of the warp or weft is about 50 points in the cross section of the warp or the weft with a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, trade name: S-3400N, magnification: 3000 times), It is an average value of the measured values when the diameter of the glass filament constituting the warp or the weft is measured.
  • the number of glass filaments constituting the warp or weft is as follows: scanning electron microscope (trade name: S-3400N, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, magnification: 500 times) with respect to 50 cross sections of the warp or the weft. ) And the average value of the measured values when the number of glass filaments constituting the warp or the weft is measured.
  • the woven density of the warp can be obtained by counting the number of warp yarns in the range of 25 mm in the warp direction using a fabric disassembling mirror according to JIS R 3420. Further, the weave density of the weft can be determined by counting the number of wefts in the range of 25 mm in the weft direction using a textile disassembling mirror in accordance with JIS R 3420.
  • the width of the warp or weft was cut out from three pieces of 60 mm ⁇ 100 mm from a glass cloth, and 30 warps or wefts for each sample were used with a microscope (trade name: VHX-2000, manufactured by Keyence Corporation). , Magnification: 200 times) is an average value of measured values.
  • the glass filament can be obtained by melting and fiberizing a predetermined glass batch (glass raw material).
  • a predetermined glass batch glass raw material
  • E glass fiber general purpose glass fiber
  • high strength glass fiber composition high strength glass fiber composition
  • low dielectric constant glass fiber What has compositions, such as a composition
  • the E-glass fiber composition the SiO 2 52 - 56 wt%, B 2 O 3 5 to 10 wt%, Al 2 O 3 12 to 16 mass%, a total of 20 to the CaO and MgO 25 % By mass, and a total of 0 to 1% by mass of Na 2 O, K 2 O and Li 2 O.
  • the high-strength glass fiber composition is composed of 57 to 70% by mass of SiO 2 , 18 to 30% by mass of Al 2 O 3 , 0 to 13% by mass of CaO, 5 to 15% by mass of MgO, and Na 2 O.
  • the total amount of K 2 O and Li 2 O is 0 to 1% by mass
  • TiO 2 is 0 to 1% by mass
  • B 2 O 3 is 0 to 2% by mass.
  • the low-dielectric-constant glass fiber composition the SiO 2 48 ⁇ 62 wt%, B 2 O 3 17 to 26% by weight, the Al 2 O 3 9 ⁇ 18 wt%, 0.1-9 mass CaO %, MgO 0 to 6% by mass, Na 2 O, K 2 O and Li 2 O in total 0.05 to 0.5% by mass, TiO 2 0 to 5% by mass, SrO 0 to 6% by mass , F 2 and Cl 2 in total 0 to 3% by mass and P 2 O 5 0 to 6% by mass.
  • the glass filament is preferably the E glass fiber composition from the viewpoint of versatility, and is preferably the high-strength glass fiber composition from the viewpoint of suppressing warpage when it is made a prepreg.
  • the high-strength glass fiber composition contains 64 to 66% by mass of SiO 2 , 24 to 26% by mass of Al 2 O 3 , and 9 to 11% by mass of MgO, and includes SiO 2 , Al 2 O 3 and MgO. It is more preferable that 99% by mass or more is included in total.
  • the number of the glass filaments is in the range of 30 to 44, and is converged by a method known per se to be the warp or the weft. It is referred to as spinning that a glass batch is melted and fiberized to obtain glass filaments, and then a plurality of glass filaments are converged to obtain warp or weft.
  • the glass cloth of this embodiment can be obtained by using the warp and the weft, weaving with a known loom, and performing a fiber opening process.
  • the loom include a jet loom such as an air jet or a water jet, a shuttle loom, and a rapier loom.
  • the weaving method using the loom include plain weaving, satin weaving, Nanako weaving, twill weaving, and the like.
  • the opening process examples include opening by water pressure, opening by high-frequency vibration using a liquid as a medium, opening by the pressure of a fluid having a surface pressure, opening by pressurizing with a roll, and the like. Can do.
  • the use of fiber opening by water pressure or high frequency vibration using a liquid as a medium causes variations in the width of the yarn after the fiber opening treatment in each warp or weft. Since it is reduced, it is preferable.
  • the said fiber opening process can suppress generation
  • the prepreg of this embodiment includes the glass cloth of this embodiment described above.
  • the prepreg of the present embodiment can be obtained by impregnating the above-described glass cloth with a resin by a known method and semi-curing it.
  • the resin impregnated in the glass cloth described above is not particularly limited.
  • the thermosetting resin include an epoxy resin, a phenol resin, an unsaturated polyester resin, a melamine resin, and a modified polyimide resin.
  • the thermoplastic resin include polyamide resin, polyimide resin, polybutylene terephthalate resin, polyethylene terephthalate resin, polyphenylene sulfide resin, polyphenylene ether resin, modified polyphenylene ether resin, and fluorine resin.
  • the glass fiber reinforced resin molded product of this embodiment includes the glass cloth of this embodiment described above.
  • the glass fiber reinforced resin molded product of the present embodiment can be obtained, for example, by curing the prepreg of the present embodiment described above.
  • the glass fiber reinforced resin molded product of the present embodiment uses the above-described glass cloth of the present embodiment, the resin described above, and other additives, such as sheet winding molding, infusion molding, low pressure RIM molding, and the like. It can be obtained by a method known per se.
  • glass fiber reinforced resin molded product of the present embodiment examples include a printed wiring board, an electronic device casing, a fuel cell separator, and the like.
  • Example 1 In this example, first, a glass filament having an E glass fiber composition was spun to obtain warp and weft.
  • the warp and the weft were each composed of 38 glass filaments having a filament diameter of 3.6 ⁇ m, and had a mass of 0.99 tex (g / km).
  • the glass cloth was subjected to deoiling treatment, surface treatment and fiber opening treatment to obtain a glass cloth of this example.
  • the glass cloth is placed in a heating furnace having an atmospheric temperature of 350 ° C. to 400 ° C. for 60 hours, and the spinning sizing agent and the weaving sizing agent adhering to the glass cloth are heated.
  • the decomposition process was adopted.
  • a treatment in which a silane coupling agent was applied to glass cloth and cured while continuously passing through a heating furnace at 130 ° C. was adopted.
  • the fiber opening treatment a fiber opening treatment using a water flow pressure in which a tension of 50 N was applied to the warp of the glass cloth and the water flow pressure was set to 1.0 MPa was adopted.
  • the tension applied to the warp of the glass cloth in the steps other than the fiber opening process is 70 to 120N.
  • the tension value detected by the tension detector was fed back to the guide roller that transports the glass cloth, and the tension was adjusted by changing the position of the guide roller.
  • the glass cloth obtained in this example was immersed in an epoxy resin diluted with methyl ethyl ketone (manufactured by DIC Corporation, trade name: EPICLON1121N-80N) to impregnate the glass cloth with a width of 13 ⁇ m. After removing excess resin by passing between the slits, the glass cloth impregnated with the epoxy resin was semi-cured by holding it at a temperature of 150 ° C. for 1 minute in a dryer, and an evaluation prepreg sheet A sample was obtained.
  • an epoxy resin diluted with methyl ethyl ketone manufactured by DIC Corporation, trade name: EPICLON1121N-80N
  • the number of pinholes (number of pinholes) in the evaluation prepreg sheet sample was evaluated.
  • the number of pinholes visually confirm the 200 mm ⁇ 600 mm area of the surface of the prepreg sheet sample for evaluation, and “ ⁇ ” (good) when the number of pinholes is 0 to 2 and 3 to 5 Is “ ⁇ ” (possible), and the case of 6 or more is “x” (impossible).
  • the pinhole is observed as a portion where the void in the glass cloth is not filled with resin. The results are shown in Table 1.
  • the appearance of the prepreg sheet sample for evaluation was evaluated. Appearance of the prepreg sheet sample for evaluation is obtained by placing the prepreg sheet sample for evaluation cut into 200 mm ⁇ 200 mm on a surface plate and observing deformation (warping or undulation) of the prepreg by visual observation. The case where there was no change was “ ⁇ ” (possible), and the case where there was a deformation was assigned “X” (impossible). The results are shown in Table 1.
  • the production efficiency of the glass cloth obtained in this example was evaluated.
  • the production efficiency of the glass cloth is (actual loom operation time) / (actual loom operation time + time when the loom stopped due to warp breakage) when the glass cloth of this example was produced for 24 hours. ) Is 0.8 or higher because it is suitable for industrial production, and “X” (impossible) that it is not suitable for industrial production.
  • Table 1 the average value of the number of pinholes was 0.3.
  • Example 2 In this example, as the fiber opening process, a fiber cloth warp was applied with a tension of 60 N, and the fiber opening process using a water flow pressure with a water flow pressure set to 1.0 MPa was used. A glass cloth was obtained.
  • Example 1 the number of pinholes and the appearance of the prepreg containing the glass cloth and the production efficiency of the glass cloth were evaluated exactly the same as in Example 1, and the mass of the glass cloth was carried out. Measurements were made exactly as in Example 1. The results are shown in Table 1. In addition, when the number of pinholes was evaluated in the ten prepreg sheet samples for evaluation, the average value of the number of pinholes was 0.5.
  • Example 3 As the fiber opening treatment, the same procedure as in Example 1 was adopted except that a tension of 70 N was applied to the warp of the glass cloth and the water opening pressure was set to 0.7 MPa. A glass cloth was obtained.
  • Example 1 the number of pinholes and the appearance of the prepreg containing the glass cloth and the production efficiency of the glass cloth were evaluated exactly the same as in Example 1, and the mass of the glass cloth was carried out. Measurements were made exactly as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 As the warp and weft, glass yarn having a mass of 1.07 tex (g / km) in which 41 glass filaments each having a filament diameter of 3.6 ⁇ m are bundled is used, and the weft density of the weft is 100. A glass cloth was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that the length was 25 mm.
  • Example 1 the number of pinholes and the appearance of the prepreg containing the glass cloth and the production efficiency of the glass cloth were evaluated exactly the same as in Example 1, and the mass of the glass cloth was carried out. Measurements were made exactly as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 5 As the fiber opening treatment, exactly the same as Example 1 except that a fiber cloth warp was applied with a tension of 65 N and the water flow pressure was set to 0.9 MPa. A glass cloth was obtained.
  • Example 1 the number of pinholes and the appearance of the prepreg containing the glass cloth and the production efficiency of the glass cloth were evaluated exactly the same as in Example 1, and the mass of the glass cloth was carried out. Measurements were made exactly as in Example 1. The results are shown in Table 1. In addition, when the number of pinholes was observed in the ten prepreg sheet samples for evaluation, the average value of the number of pinholes was 1.0.
  • Comparative Example 1 In this comparative example, a glass cloth was obtained in exactly the same manner as in Example 3, except that the weft density of the weft was 100/25 mm.
  • Example 1 the number of pinholes and appearance of the prepreg containing the glass cloth and the production efficiency of the glass cloth were evaluated exactly the same as in Example 1, and the mass of the glass cloth was carried out. Measurements were made exactly as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Example 2 In this comparative example, a glass cloth was obtained in exactly the same manner as in Example 3 except that the weft density of the weft was 123/25 mm.
  • Example 1 the number of pinholes and appearance of the prepreg containing the glass cloth and the production efficiency of the glass cloth were evaluated exactly the same as in Example 1, and the mass of the glass cloth was carried out. Measurements were made exactly as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 In this comparative example, Example 3 was used except that a glass yarn having a mass of 0.89 tex (g / km) in which 34 glass filaments each having a filament diameter of 3.6 ⁇ m were converged was used as the warp and weft. To obtain a glass cloth.
  • Example 1 the number of pinholes and appearance of the prepreg containing the glass cloth and the production efficiency of the glass cloth were evaluated exactly the same as in Example 1, and the mass of the glass cloth was carried out. Measurements were made exactly as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 In this comparative example, Example 3 was used except that glass yarn having a mass of 1.07 tex (g / km) in which 41 glass filaments each having a filament diameter of 3.6 ⁇ m were converged was used as the warp and weft. To obtain a glass cloth.
  • Example 1 the number of pinholes and appearance of the prepreg containing the glass cloth and the production efficiency of the glass cloth were evaluated exactly the same as in Example 1, and the mass of the glass cloth was carried out. Measurements were made exactly as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • the weight of the glass cloth becomes less than 9.1 g / m 2 , and the glass cloth can be reduced in weight and efficiently manufactured. Obviously you can. Furthermore, it is clear that the prepreg including the glass cloth of Examples 1 to 5 according to the present invention can suppress the generation of pinholes and can maintain an excellent appearance.
  • the glass cloth of Comparative Example 1 has a low C ⁇ F 1/2 / D 1/2 value of 52.2, and it is clear that the appearance of the prepreg cannot be maintained. Moreover, it is clear that the glass cloth of Comparative Example 2 has a low value of C ⁇ F 1/2 / D 1/2 of 52.8, and the glass cloth cannot be produced efficiently. Moreover, it is clear that the glass cloth of Comparative Example 3 has a low C ⁇ F 1/2 / D 1/2 value of 48.4 and cannot suppress the generation of pinholes.
  • the glass cloth of Comparative Example 4 has a high value of C ⁇ F 1/2 / D 1/2 of 57.6, and the glass cloth has a mass of 9.1 g / m 2 or more, thus reducing the weight of the glass cloth. Obviously you can't.

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Abstract

ガラスクロスを軽量化することができ、効率的に製造することができ、該ガラスクロスを含むプリプレグのピンホールの発生を抑制することができ、優れた外観を維持することができるガラスクロスを提供する。 本発明のガラスクロスは、３．０～４．０μｍの直径を備えるガラスフィラメントが３０～４４本集束された経糸と緯糸とから構成され、該経糸と該緯糸との織密度が１００～１２５本／２５ｍｍであり、６．５～１１．０μｍの厚さを備え、ガラス糸被覆率Ｃが８５．５～９９．５％であり、前記ガラス糸被覆率Ｃと、前記経糸と前記緯糸とを構成するガラスフィラメント本数の平均値Ｆと、前記経糸及び緯糸の織密度の平均値Ｄとが、下記式（１）を満たす。　５３．０≦Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２≦５７．３　・・・（１）

Description

ガラスクロス、プリプレグ、及び、ガラス繊維強化樹脂成形品
　本発明は、ガラスクロス、プリプレグ、及び、ガラス繊維強化樹脂成形品に関する。
　従来、プリント配線基板における絶縁材料として、ガラスクロスにエポキシ樹脂等の樹脂を含浸させたプリプレグが用いられている。前記ガラスクロスは、複数本のガラスフィラメントが集束されてなる経糸と緯糸とから構成されている。
　近年、電子機器の小型化、薄型化、高機能化のために、前記プリント配線基板及び前記プリプレグも薄型化が求められている。このため厚さの低減されたガラスクロスが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許第６０２０７６４号公報
　今日、電子機器のさらなる小型化、薄型化、高機能化のために、前記プリント配線基板及び前記プリプレグの薄型化の要求はさらに高まり、かつ、軽量化の要求も同様に高まっている。これらの要求に応じて、前記プリント配線基板及び前記プリプレグに用いられる樹脂量の低減が図られている。樹脂量が低減されると、ガラスクロスに樹脂を含浸させてプリプレグとしたときに、ピンホールがより発生し易くなる。前記ピンホールがより発生し易くなることを抑制するために、ガラスクロス中のガラス糸量、すなわち、経糸と緯糸との織密度を増加させる必要がある。
　しかしながら、織密度を増加させると、前記プリント配線基板及び前記プリプレグの軽量化が困難になるという不都合がある。
　例えば、特許文献１に記載されたガラスクロスにおいて、経糸と緯糸との織密度がそれぞれ１００本／２５ｍｍ以上となった場合には、ガラスクロスの質量が９．１ｇ／ｍ２以上となって、ガラスクロスの軽量化が不十分になる。そのため、前記プリント配線基板及び前記プリプレグは十分に軽量化することができない。
　また、ガラス糸量を増加させつつ、前記プリント配線基板及び前記プリプレグを薄型化するためには、ガラスクロスに対して、より強い開繊処理を施す必要がある。前記開繊処理とは、ガラス糸の糸幅を広げることで、ガラス糸の厚さを低減し、それにより、ガラスクロスの厚さを低減する処理である。
　しかしながら、より強い開繊処理をガラスクロスに施した場合には、ガラスクロスに歪が生じ、この歪に起因して、プリプレグの外観が悪化するという不都合がある。
　また、ガラス糸量を増加させて、ガラス糸を製織する際には、ガラス糸、特に経糸の切断が生じ、それによりガラスクロスを効率的に製造することができないという不都合が生じることがある。
　本発明は、かかる不都合を解消して、経糸と緯糸との織密度をそれぞれ１００本／２５ｍｍ以上としてガラス糸量を増加させても、ガラスクロスの質量が９．１ｇ／ｍ２未満となってガラスクロスの軽量化を実現することができるとともに、効率的に製造することができ、かつ、該ガラスクロスを含むプリプレグにおいてもピンホールの発生を抑制することができ、優れた外観を維持することができるガラスクロスを提供することを目的とする。
　さらに、本発明は、該ガラスクロスを含むプリプレグ及び、ガラス繊維強化樹脂成形品を提供することを目的とする。
　かかる目的を達成するために、本発明のガラスクロスは、それぞれ３．０～４．０μｍの範囲の直径を備えるガラスフィラメントが３０～４４本の範囲で集束されてなる経糸と緯糸とから構成され、該経糸と該緯糸との織密度がそれぞれ１００～１２５本／２５ｍｍの範囲にあり、６．５～１１．０μｍの範囲の厚さを備え、ガラス糸被覆率Ｃ（１００×（２５０００（μｍ）×経糸の糸幅（μｍ）×経糸の織密度（本／２５ｍｍ）＋２５０００（μｍ）×緯糸の糸幅（μｍ）×緯糸の織密度（本／２５ｍｍ）－経糸の糸幅（μｍ）×経糸の織密度（本／２５ｍｍ）×緯糸の糸幅（μｍ）×緯糸の織密度（本／２５ｍｍ））／（２５０００（μｍ）×２５０００（μｍ）））が、８５．５～９９．５％の範囲にあり、前記ガラス糸被覆率Ｃと、前記経糸を構成するガラスフィラメント本数と前記緯糸を構成するガラスフィラメント本数との平均値Ｆと、前記経糸の織密度と前記緯糸の織密度との平均値Ｄとが、次式（１）を満たすことを特徴とする。
　５３．０≦Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２≦５７．３　　・・・（１）
　本発明のガラスクロスは、ガラスクロスの質量を９．１ｇ／ｍ２未満としてガラスクロスの軽量化し、かつ、該ガラスクロスを含むプリプレグにおいてもピンホールの発生を抑制し、優れた外観を維持するために、前記ガラス糸被覆率Ｃと、前記経糸を構成するガラスフィラメント本数と前記緯糸を構成するガラスフィラメント本数との平均値Ｆと、前記経糸の織密度と前記緯糸の織密度との平均値Ｄとが、前記式（１）を満たすことが必要である。前記Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２の値が、５３．０未満となる場合には、該ガラスクロスを含むプリプレグにおけるピンホール発生を抑制すること、該プリプレグにおける外観を維持すること、又は、ガラスクロスを効率的に製造することが困難になる。前記Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２の値が、５７．３超の場合には、ガラスクロスを十分に軽量化することができない。
　本発明のガラスクロスにおいて、前記経糸と前記緯糸とは、それぞれ３．０～４．０μｍの範囲の直径を備えるガラスフィラメントが３０～４４本の範囲で集束されてなることが必要である。前記経糸又は前記緯糸を構成する前記ガラスフィラメントの直径が４．０μｍ超であるか又は、該ガラスフィラメントの本数が４４本超であるときには、ガラスクロスを十分に軽量化することができない。また、前記経糸又は前記緯糸を構成する前記ガラスフィラメントの直径を３．０μｍ未満とすると、人体への影響が懸念される。そして、前記ガラスフィラメントの本数を３０本未満とすると、該ガラスクロスを含むプリプレグにおけるピンホールの発生を抑制することが困難になる。
　また、本発明のガラスクロスにおいて、前記経糸と前記緯糸とを使用した場合には、前記経糸と前記緯糸との織密度が、それぞれ１００～１２５本／２５ｍｍの範囲にあることが必要である。前記経糸又は前記緯糸の織密度が１２５本／２５ｍｍを超えると、ガラスクロスを十分に軽量化することができず、ガラスクロスを効率的に製造することが困難になる。一方、前記経糸又は前記緯糸の織密度を１００本／２５ｍｍ未満とした場合には、該ガラスクロスを含むプリプレグにおけるピンホールの発生を抑制することが困難になる。
　また、本発明のガラスクロスは、６．５～１１．０μｍの範囲の厚さを備えることが必要である。本発明のガラスクロスにおいて、該ガラスクロスに加えられた開繊処理が不十分であると、厚さが１１．０μｍ超となる。この場合には、該ガラスクロスを含むプリプレグにおけるピンホールの発生を抑制することが困難になる。また、本発明のガラスクロスにおいて、厚さを６．５μｍ未満とすることは、技術的に困難である。
　また、本発明のガラスクロスは、ガラス糸被覆率Ｃが、８５．５～９９．５％の範囲にあることが必要である。ここで、
　ガラス糸被覆率Ｃ＝（１００×（２５０００（μｍ）×経糸の糸幅（μｍ）×経糸の織密度（本／２５ｍｍ）＋２５０００（μｍ）×緯糸の糸幅（μｍ）×緯糸の織密度（本／２５ｍｍ）－経糸の糸幅（μｍ）×経糸の織密度（本／２５ｍｍ）×緯糸の糸幅（μｍ）×緯糸の織密度（本／２５ｍｍ））／（２５０００（μｍ）×２５０００（μｍ）））
である。
　本発明のガラスクロスにおいて、ガラス糸被覆率Ｃが、８５．５％未満である場合には、該ガラスクロスを含むプリプレグにおけるピンホールの発生を抑制することが困難になる。また、本発明のガラスクロスにおいて、ガラス糸被覆率Ｃを９９．５％超とすることは、技術的に困難である。
　前述の構成を備える本発明のガラスクロスは、前記ガラス糸被覆率Ｃと、前記経糸を構成するガラスフィラメント本数と前記緯糸を構成するガラスフィラメント本数との平均値Ｆと、前記経糸の織密度と前記緯糸の織密度との平均値Ｄとが、次式（２）を満たすことが好ましい。
　５３．６≦Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２≦５５．９　　・・・（２）
　本発明のガラスクロスは、前記式（２）を満たすことにより、該ガラスクロスを高度に軽量化することができ、該ガラスクロスの質量を８．７ｇ／ｍ２未満とすることができる。また、本発明のガラスクロスは、前記式（２）を満たすことにより、該ガラスクロスを含むプリプレグにおいてピンホールの発生をより確実に抑制することができる。
　本発明のプリプレグは、前述の構成を備える本発明のガラスクロスを含むことを特徴とする。本発明のプリプレグは、前述の構成を備える本発明のガラスクロスを含むことにより、ピンホールの発生を抑制することができ、また、優れた外観を維持することができ、高度に薄型化することができ、高度に軽量化することができる。
　本発明のガラス繊維強化樹脂成形品は、前述の構成を備える本発明のガラスクロスを含むことを特徴とする。本発明のガラス繊維強化樹脂成形品は、前述の構成を備える本発明のガラスクロスを含むことにより、高度に薄型化することができ、高度に軽量化することができる。
　次に、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
　本実施形態のガラスクロスは、経糸と緯糸とから構成される。前記経糸と前記緯糸とは、それぞれガラスフィラメントを３０～４４本の範囲で集束してなる。前記ガラスフィラメントは、３．０～４．０μｍの範囲の直径（以下、フィラメント径と記載することがある）を備える。前記経糸と前記緯糸との織密度は、それぞれ１００～１２５本／２５ｍｍの範囲にある。
　本実施形態のガラスクロスにおいて、前記経糸と前記緯糸とは、それぞれ３．０～３．９μｍの範囲のフィラメント径を備えるガラスフィラメントを３３～４３本の範囲で集束したものであることが好ましく、３．１～３．８μｍの範囲のフィラメント径を備えるガラスフィラメントを３５～４２本の範囲で集束したものであることがより好ましく、３．２～３．７μｍの範囲のフィラメント径を備えるガラスフィラメントを３６～３９本の範囲で集束したものであることがさらに好ましい。
　また、本実施形態のガラスクロスにおいて、前記経糸と前記緯糸とは、実質的に同一のフィラメント径を備えるガラスフィラメントを、実質的に同一本数集束したものであることが好ましい。ここで、「実質的に同一のフィラメント径を備えるガラスフィラメントを、実質的に同一本数集束したものである」とは、ＩＰＣ－４４１２規格に基づいて、同一の命名コード（ＵＳ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｎｏｍｅｕｃｌａｔｕｒｅ又はＳＩ　Ｎｏｍｅｕｃｌａｔｕｒｅ）を有することを意味する。例えば、前記経糸と前記緯糸とが、ＩＰＣ－４４１２規格に基づいて、ＢＣ５０００として取り扱われる場合には、仮に前記経糸と前記緯糸とのフィラメント径又はフィラメント本数の実測値が完全に一致しなくても、「実質的に同一のフィラメント径を備えるガラスフィラメントを、実質的に同一本数集束したものである」とみなす。
　本実施形態のガラスクロスにおいて、前記経糸と前記緯糸との織密度は、それぞれ１００～１２５本／２５ｍｍであることが好ましく、１０２～１１５本／２５ｍｍであることがより好ましく、１０３～１１２本／２５ｍｍであることがさらに好ましい。
　また、本実施形態のガラスクロスにおいて、経糸の織密度に対する緯糸の織密度の比（緯糸の織密度／経糸の織密度）は、本実施形態のガラスクロスを含むプリプレグを用いたプリント配線基板において、熱加工等に対する異方性を低減するという観点から、０．８５～１．１５であることが好ましく、０．９０～１．１０であることがより好ましく、０．９５～１．０５であることがさらに好ましく、１．００～１．０５であることが最も好ましい。
　本実施形態のガラスクロスは、６．５～１１．０μｍの範囲の厚さを備えており、８．０～１０．６μｍの範囲の厚さを備えることが好ましく、８．５～１０．４μｍの範囲の厚さを備えることがさらに好ましく、９．０～１０．２μｍの範囲の厚さを備えることが特に好ましく、９．５～１０．１μｍの範囲の厚さを備えることが最も好ましい。
　本実施形態にガラスクロスにおいて、経糸の糸幅は、例えば、１１０～１５０μｍの範囲にあり、１１５～１５０μｍの範囲にあることが好ましく、１１７～１４５μｍの範囲にあることがより好ましく、１１８～１４０μｍの範囲にあることがさらに好ましく、１１９～１３９μｍの範囲にあることが特に好ましく、１２０～１３８μｍの範囲にあることが最も好ましい。また、緯糸の糸幅は、例えば、１５５～２１０μｍの範囲にあり、１６０～２００μｍの範囲にあることが好ましく、１６５～１９５μｍの範囲にあることがより好ましく、１７０～１９０μｍの範囲にあることがさらに好ましく、１７１～１８９μｍの範囲にあることが特に好ましく、１７２～１８８μｍの範囲にあることが最も好ましい。
　なお、前記経糸の糸幅は、該経糸を構成するガラスフィラメントの直径及び本数、該経糸の織密度、前述の開繊処理の強度により制御可能である。また、前記緯糸の糸幅は、該緯糸を構成するガラスフィラメントの直径及び本数、該緯糸との織密度、前述の開繊処理の強度により制御可能である。
　本実施形態のガラスクロスは、８５．５～９９．５％の範囲のガラス糸被覆率Ｃを備えており、８７．０～９８．０％の範囲のガラス糸被覆率Ｃを備えることが好ましく、８８．０～９５．０％の範囲のガラス糸被覆率Ｃを備えることがより好ましく、８９．０～９４．０％の範囲のガラス糸被覆率Ｃを備えることがさらに好ましく、８９．５～９３．８％の範囲のガラス糸被覆率Ｃを備えることがとりわけ好ましく、９０．０～９３．５％の範囲のガラス糸被覆率Ｃを備えることが特に好ましく、９０．５～９３．０％の範囲のガラス糸被覆率Ｃを備えることが殊に好ましく、９１．０～９２．５％の範囲のガラス糸被覆率Ｃを備えることが最も好ましい。
　ここで、ガラス糸被覆率Ｃは、経糸と緯糸とのそれぞれの糸幅及び織密度に基づき、次式により算出することができる。
　ガラス糸被覆率Ｃ＝１００×（２５０００（μｍ）×経糸の糸幅（μｍ）×経糸の織密度（本／２５ｍｍ）＋２５０００（μｍ）×緯糸の糸幅（μｍ）×緯糸の織密度（本／２５ｍｍ）－経糸の糸幅（μｍ）×経糸の織密度（本／２５ｍｍ）×緯糸の糸幅（μｍ）×緯糸の織密度（本／２５ｍｍ））／（２５０００（μｍ）×２５０００（μｍ））
　したがって、ガラス糸被覆率Ｃは、経糸又は緯糸の糸幅と同様に、経糸又は緯糸を構成するガラスフィラメントの直径及び本数、経糸又は緯糸の織密度、前述の開繊処理の強度により制御することができ、これらの諸要素を総合的に反映した特性である。とりわけ、ガラス糸被覆率Ｃは、開繊処理の強度を有効に表現することができる。
　本実施形態のガラスクロスは、前記ガラス糸被覆率Ｃと、前記経糸を構成するガラスフィラメント本数と前記緯糸を構成するガラスフィラメント本数との平均値Ｆと、前記経糸の織密度と前記緯糸の織密度との平均値Ｄとが、次式（３）を満たす。
　５３．０≦Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２≦５７．３　　・・・（３）
　また、本実施形態のガラスクロスは、前記Ｃ、Ｆ及びＤが、次式（４）を満たすことが好ましく、次式（５）を満たすことがより好ましく、次式（６）を満たすことがさらに好ましく、次式（７）を満たすことが特に好ましく、次式（８）を満たすことが殊に好ましく、次式（９）を満たすことが殊に好ましく、次式（１０）を満たすことが最も好ましい。
　５３．３≦Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２≦５６．５　　・・・（４）
　５３．６≦Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２≦５５．９　　・・・（５）
　５３．９≦Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２≦５５．７　　・・・（６）
　５４．０≦Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２≦５５．５　　・・・（７）
　５４．２≦Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２≦５５．２　　・・・（８）
　５４．４≦Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２≦５５．１　　・・・（９）
　５４．５≦Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２≦５５．０　　・・・（１０）
　本実施形態のガラスクロスにおいて、（経糸の糸幅）／（経糸を構成するガラスフィラメントの直径×経糸を構成するガラスフィラメントの本数）の値は、例えば、０．８０～１．１０の範囲にあり、好ましくは、０．８５～１．０５の範囲にある。また、本実施形態にガラスクロスにおいて、（緯糸の糸幅）／（緯糸を構成するガラスフィラメントの直径×緯糸を構成するガラスフィラメントの本数）の値は、１．２１～１．５０の範囲にあり、好ましくは、１．２５～１．４０の範囲にある。
　本実施形態のガラスクロスは、前述の構成を備えることにより、９．１ｇ／ｍ２未満の質量を備えており、８．７ｇ／ｍ２未満の質量を備えることが好ましい。本実施形態のガラスクロスの質量の下限は、例えば、５．０ｇ／ｍ２である。
　前記ガラスクロスの厚さは、ＪＩＳ　Ｒ　３４２０に準拠して、ガラスクロス中１５点でその厚さをマイクロメーターで測定したときの測定値の平均値である。
　前記ガラスクロスの質量は、ＪＩＳ　Ｒ　３４２０に準拠した秤で、２００ｍｍ×２００ｍｍの大きさにカットしたガラスクロスの質量を３点測定し、それぞれを１ｍ２当たりの質量に換算した値の平均値である。
　また、前記経糸又は緯糸のフィラメント径は、該経糸又は該緯糸の断面それぞれ５０点について、走査型電子顕微鏡（株式会社日立ハイテクノロジーズ製、商品名：Ｓ-３４００Ｎ、倍率：３０００倍）で、該経糸又は該緯糸を構成するガラスフィラメントの直径を測定したときの測定値の平均値である。また、前記経糸又は緯糸を構成するガラスフィラメントの本数は、該経糸又は該緯糸の断面それぞれ５０点について、走査型電子顕微鏡（株式会社日立ハイテクノロジーズ製、商品名：Ｓ-３４００Ｎ、倍率：５００倍）で、該経糸又は該緯糸を構成するガラスフィラメントの本数を計測したときの計測値の平均値である。
　また、前記経糸の織密度は、ＪＩＳ　Ｒ　３４２０に準拠して、織物分解鏡を用い、経方向の２５ｍｍの範囲にある経糸の本数を数えることにより求めることができる。また、前記緯糸の織密度は、ＪＩＳ　Ｒ　３４２０に準拠して、織物分解鏡を用い、緯方向の２５ｍｍの範囲にある緯糸の本数を数えることにより求めることができる。
　また、前記経糸又は緯糸の糸幅は、ガラスクロスから６０ｍｍ×１００ｍｍのサンプル３枚を切り出し、各サンプル当たりそれぞれ３０本の経糸又は緯糸について、マイクロスコープ（株式会社キーエンス製、商品名：ＶＨＸ－２０００、倍率：２００倍）で測定したときの測定値の平均値である。
　前記ガラスフィラメントは、所定のガラスバッチ（ガラス原材料）を溶融して繊維化することにより得ることができ、例えば、Ｅガラス繊維（汎用ガラス繊維）組成、高強度ガラス繊維組成、低誘電率ガラス繊維組成等の組成を備えるものを用いることができる。ここで、前記Ｅガラス繊維組成は、ＳｉＯ２を５２～５６質量％、Ｂ２Ｏ３を５～１０質量％、Ａｌ２Ｏ３を１２～１６質量％、ＣａＯとＭｇＯとを合計２０～２５質量％、Ｎａ２ＯとＫ２ＯとＬｉ２Ｏとを合計０～１質量％含む。また、前記高強度ガラス繊維組成は、ＳｉＯ２を５７～７０質量％、Ａｌ２Ｏ３を１８～３０質量％、ＣａＯを０～１３質量％、ＭｇＯを５～１５質量％、Ｎａ２ＯとＫ２ＯとＬｉ２Ｏとを合計０～１質量％、ＴｉＯ２を０～１質量％、Ｂ２Ｏ３を０～２質量％含む。また、前記低誘電率ガラス繊維組成は、ＳｉＯ２を４８～６２質量％、Ｂ２Ｏ３を１７～２６質量％、Ａｌ２Ｏ３を９～１８質量％、ＣａＯを０．１～９質量％、ＭｇＯを０～６質量％、Ｎａ２ＯとＫ２ＯとＬｉ２Ｏとを合計０．０５～０．５質量％、ＴｉＯ２を０～５質量％、ＳｒＯを０～６質量％、Ｆ２とＣｌ２とを合計で０～３質量％、Ｐ２Ｏ５を０～６質量％含む。
　前記ガラスフィラメントは、汎用性の観点からは前記Ｅガラス繊維組成であることが好ましく、プリプレグとした際の反りの抑制という観点からは前記高強度ガラス繊維組成であることが好ましい。このとき、前記高強度ガラス繊維組成は、ＳｉＯ２を６４～６６質量％、Ａｌ２Ｏ３を２４～２６質量％、ＭｇＯを９～１１質量％含み、ＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３とＭｇＯとを合計で９９質量％以上含むことがさらに好ましい。
　前記ガラスフィラメントは、３０～４４本の範囲の本数で、それ自体公知の方法により集束され、前記経糸又は前記緯糸とされる。なお、ガラスバッチを溶融し、繊維化してガラスフィラメントを得て、次いで、このガラスフィラメント複数本を集束して経糸又は緯糸を得ることを紡糸という。
　本実施形態のガラスクロスは、前記経糸と前記緯糸とを用い、それ自体公知の織機により製織し、開繊処理を行うことにより得ることができる。前記織機としては、例えば、エアージェット又はウォータージェット等のジェット式織機、シャトル式織機、レピア織機等を挙げることができる。また、前記織機による織り方としては、例えば、平織、朱子織、ななこ織、綾織等を挙げることができる。
　前記開繊処理としては、例えば、水流圧力による開繊、液体を媒体とした高周波の振動による開繊、面圧を有する流体の圧力による開繊、ロールによる加圧での開繊等を挙げることができる。これらの開繊処理の中では、水流圧力による開繊、又は液体を媒体とした高周波の振動による開繊を使用することが、経糸又は緯糸のそれぞれにおいて、開繊処理後の糸幅のバラツキが低減されるので好ましい。また、前記開繊処理は、複数の処理方法を併用することにより、該開繊処理に起因する目曲がり等のガラスクロス外観上の欠陥の発生を抑制することができる。
　本実施形態のプリプレグは、前述した本実施形態のガラスクロスを含む。
　本実施形態のプリプレグは、前述したガラスクロスに、それ自体公知の方法により、樹脂を含浸させ、半硬化させることにより得ることができる。
　本実施形態のプリプレグにおいて、前述したガラスクロスに含浸される樹脂は、特に限定されない。このような樹脂として、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、変性ポリイミド樹脂等を挙げることができる。また、熱可塑性樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリブチレンテレフタート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、フッ素樹脂等を挙げることができる。
　本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品は、前述した本実施形態のガラスクロスを含む。
　本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品は、例えば、前述した本実施形態のプリプレグを硬化させることで得ることができる。また、本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品は、前述した本実施形態のガラスクロス、前述した樹脂、及び、その他の添加剤を用いて、シートワインディング成形、インフュージョン成形、低圧ＲＩＭ成形等のそれ自体公知の方法で得ることができる。
　本実施形態のガラス繊維強化樹脂成形品の用途としては、プリント配線基板、電子機器の筐体、燃料電池のセパレーター等を挙げることができる。
　次に、本発明の実施例及び比較例を示す。
　〔実施例１〕
　本実施例では、まず、Ｅガラス繊維組成のガラスフィラメントを紡糸して経糸と緯糸とを得た。前記経糸と前記緯糸とは、それぞれフィラメント径３．６μｍのガラスフィラメントが３８本集束されてなり、０．９９ｔｅｘ（ｇ／ｋｍ）の質量を備えていた。
　次に、エアージェット式織機を用い製織し、前記経糸の織密度を１０５本／２５ｍｍとし、前記緯糸の織密度を１１０本／２５ｍｍとして、平織のガラスクロスを得た。
　前記ガラスクロスに、脱油処理、表面処理及び開繊処理を施して、本実施例のガラスクロスを得た。
　ここで、脱油処理としては、ガラスクロスを雰囲気温度が３５０℃～４００℃の加熱炉内に６０時間配置し、該ガラスクロスに付着している紡糸用集束剤と製織用集束剤とを加熱分解する処理を採用した。
　また、表面処理としては、ガラスクロスにシランカップリング剤を塗布し、１３０℃の加熱炉内に連続的に通しながら硬化させる処理を採用した。
　また、開繊処理としては、ガラスクロスの経糸に５０Ｎの張力をかけ、水流圧力を１．０ＭＰａに設定した水流圧力による開繊処理を採用した。
　なお、開繊処理以外の工程でガラスクロスの経糸にかかる張力は、７０～１２０Ｎである。また、開繊処理においては、張力検出器により検出された張力の値を、ガラスクロスを搬送するガイドローラにフィードバックし、該ガイドローラの位置を変化させることにより張力を調整した。
　次に、本実施例で得られたガラスクロスを、メチルエチルケトンで希釈したエポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製、商品名：ＥＰＩＣＬＯＮ１１２１Ｎ－８０Ｎ）中に浸漬して、該ガラスクロスに樹脂を含浸させ、幅１３μｍのスリット間を通過させて余剰の樹脂を除去した後、乾燥機にて、１５０℃の温度下に１分間保持して、前記エポキシ樹脂を含浸させたガラスクロスを半硬化させて評価用プリプレグシートサンプルを得た。
　次に、前記評価用プリプレグシートサンプルのピンホールの発生数（ピンホール数）を評価した。ピンホール数は、前記評価用プリプレグシートサンプルの表面の２００ｍｍ×６００ｍｍの領域を目視で確認して、ピンホール数が０～２個の場合を「◎」（良）、３～５個の場合を「○」（可）、６個以上の場合を「×」（不可）とした。前記ピンホールは、ガラスクロス中の空隙部に樹脂が充填されていない部分として観察される。結果を表１に示す。
　次に、前記評価用プリプレグシートサンプルの外観を評価した。前記評価用プリプレグシートサンプルの外観は、該評価用プリプレグシートサンプルを２００ｍｍ×２００ｍｍにカットしたものを定盤の上に載せ、プリプレグの変形（反りや波打ち）を目視による確認で観察し、変形が無い場合を「〇」（可）、変形が有る場合を「×」（不可）とした。結果を表１に示す。
　次に、本実施例で得られたガラスクロスの製造効率を評価した。ガラスクロスの製造効率は、本実施例のガラスクロスを２４時間製造した場合における、（実際の織機運転時間）／（実際の織機運転時間＋経糸の糸切れに起因して織機が運転停止した時間）の値が０．８以上である場合を工業的製造に適するとして「〇」（可）、０．８未満である場合を工業的製造に適さないとして「×」（不可）とした。結果を表1に示す。なお、前記評価用プリプレグシートサンプル１０枚においてピンホール数を評価すると、ピンホール数の平均値は０．３個であった。
　また、前述した方法で、本実施例のガラスクロスの質量を測定した。結果を表１に示す。
　〔実施例２〕
　本実施例では、開繊処理として、ガラスクロスの経糸に６０Ｎの張力をかけ、水流圧力を１．０ＭＰａに設定した水流圧力による開繊処理を採用した以外は、実施例１と全く同一にしてガラスクロスを得た。
　次に、本実施例で得られたガラスクロスについて、該ガラスクロスを含むプリプレグのピンホール数及び外観、ガラスクロスの製造効率を実施例１と全く同一にして評価し、ガラスクロスの質量を実施例１と全く同一にして測定した。結果を表１に示す。なお、前記評価用プリプレグシートサンプル１０枚おいてピンホール数を評価すると、ピンホール数の平均値は０．５個であった。
　〔実施例３〕
　本実施例では、開繊処理として、ガラスクロスの経糸に７０Ｎの張力をかけ、水流圧力を０．７ＭＰａに設定した水流圧力による開繊処理を採用した以外は、実施例１と全く同一にしてガラスクロスを得た。
　次に、本実施例で得られたガラスクロスについて、該ガラスクロスを含むプリプレグのピンホール数及び外観、ガラスクロスの製造効率を実施例１と全く同一にして評価し、ガラスクロスの質量を実施例１と全く同一にして測定した。結果を表１に示す。
　〔実施例４〕
　本実施例では、経糸と緯糸として、それぞれフィラメント径３．６μｍのガラスフィラメントが４１本集束されてなる、１．０７ｔｅｘ（ｇ／ｋｍ）の質量を備えるガラス糸を用い、緯糸の織密度を１００本／２５ｍｍとした以外は、実施例１と全く同一にしてガラスクロスを得た。
　次に、本実施例で得られたガラスクロスについて、該ガラスクロスを含むプリプレグのピンホール数及び外観、ガラスクロスの製造効率を実施例１と全く同一にして評価し、ガラスクロスの質量を実施例１と全く同一にして測定した。結果を表１に示す。
　〔実施例５〕
　本実施例では、開繊処理として、ガラスクロスの経糸に６５Ｎの張力をかけ、水流圧力を０．９ＭＰａに設定した水流圧力による開繊処理を採用した以外は、実施例１と全く同一にしてガラスクロスを得た。
　次に、本実施例で得られたガラスクロスについて、該ガラスクロスを含むプリプレグのピンホール数及び外観、ガラスクロスの製造効率を実施例１と全く同一にして評価し、ガラスクロスの質量を実施例１と全く同一にして測定した。結果を表１に示す。なお、前記評価用プリプレグシートサンプル１０枚においてピンホール数を観察すると、ピンホール数の平均値は１．０個であった。
　〔比較例１〕
　本比較例では、緯糸の織密度を１００本／２５ｍｍとした以外は、実施例３と全く同一にしてガラスクロスを得た。
　次に、本比較例で得られたガラスクロスについて、該ガラスクロスを含むプリプレグのピンホール数及び外観、ガラスクロスの製造効率を実施例１と全く同一にして評価し、ガラスクロスの質量を実施例１と全く同一にして測定した。結果を表１に示す。
　〔比較例２〕
　本比較例では、緯糸の織密度を１２３本／２５ｍｍとした以外は、実施例３と全く同一にしてガラスクロスを得た。
　次に、本比較例で得られたガラスクロスについて、該ガラスクロスを含むプリプレグのピンホール数及び外観、ガラスクロスの製造効率を実施例１と全く同一にして評価し、ガラスクロスの質量を実施例１と全く同一にして測定した。結果を表１に示す。
　〔比較例３〕
　本比較例では、経糸と緯糸として、それぞれフィラメント径３．６μｍのガラスフィラメントが３４本集束されてなる、０．８９ｔｅｘ（ｇ／ｋｍ）の質量を備えるガラス糸を用いた以外は、実施例３と全く同一にしてガラスクロスを得た。
　次に、本比較例で得られたガラスクロスについて、該ガラスクロスを含むプリプレグのピンホール数及び外観、ガラスクロスの製造効率を実施例１と全く同一にして評価し、ガラスクロスの質量を実施例１と全く同一にして測定した。結果を表１に示す。
　〔比較例４〕
　本比較例では、経糸と緯糸として、それぞれフィラメント径３．６μｍのガラスフィラメントが４１本集束されてなる、１．０７ｔｅｘ（ｇ／ｋｍ）の質量を備えるガラス糸を用いた以外は、実施例３と全く同一にしてガラスクロスを得た。
　次に、本比較例で得られたガラスクロスについて、該ガラスクロスを含むプリプレグのピンホール数及び外観、ガラスクロスの製造効率を実施例１と全く同一にして評価し、ガラスクロスの質量を実施例１と全く同一にして測定した。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　表１から、本発明に係る実施例１～５のガラスクロスによれば、ガラスクロスの質量が９．１ｇ／ｍ２未満となりガラスクロスを軽量化することができるとともに、効率的に製造することができることが明らかである。さらに、本発明に係る実施例１～５のガラスクロスを含むプリプレグにおいても、ピンホールの発生を抑制することができるとともに、優れた外観を維持することができることが明らかである。
　一方、比較例１のガラスクロスは、Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２の値が５２．２と低く、プリプレグの外観を維持することができないことが明らかである。また、比較例２のガラスクロスは、Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２の値が５２．８と低く、ガラスクロスを効率的に製造することができないことが明らかである。また、比較例３のガラスクロスは、Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２の値が４８．４と低く、ピンホールの発生を抑制することができないことが明らかである。また、比較例４のガラスクロスは、Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２の値が５７．6と高く、ガラスクロスの質量が９．１ｇ／ｍ２以上となり、ガラスクロスを軽量化することができないことが明らかである。

Claims (4)

  1. 　それぞれ３．０～４．０μｍの範囲の直径を備えるガラスフィラメントが３０～４４本の範囲で集束されてなる経糸と緯糸とから構成され、
    　該経糸と該緯糸との織密度がそれぞれ１００～１２５本／２５ｍｍの範囲にあり、
    　６．５～１１．０μｍの範囲の厚さを備え、
    　ガラス糸被覆率C（１００×（２５０００（μｍ）×経糸の糸幅（μｍ）×経糸の織密度（本／２５ｍｍ）＋２５０００（μｍ）×緯糸の糸幅（μｍ）×緯糸の織密度（本／２５ｍｍ）－経糸の糸幅（μｍ）×経糸の織密度（本／２５ｍｍ）×緯糸の糸幅（μｍ）×緯糸の織密度（本／２５ｍｍ））／（２５０００（μｍ）×２５０００（μｍ）））が、８５．５～９９．５％の範囲にあり、
    　前記ガラス糸被覆率Ｃと、前記経糸を構成するガラスフィラメント本数と前記緯糸を構成するガラスフィラメント本数との平均値Ｆと、前記経糸の織密度と前記緯糸の織密度との平均値Ｄとが、下記式（１）を満たすことを特徴とする、ガラスクロス。
    　５３．０≦Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２≦５７．３　　・・・（１）
  2. 　請求項１記載のガラスクロスにおいて、前記ガラス糸被覆率Ｃ、前記経糸を構成するガラスフィラメント本数と前記緯糸を構成するガラスフィラメント本数との平均値Ｆ及び、前記経糸の織密度と前記緯糸の織密度との平均値Ｄが、下記式（２）を満たすことを特徴とする、ガラスクロス。
    　５３．６≦Ｃ×Ｆ１／２／Ｄ１／２≦５５．９　　・・・（２）
  3. 　請求項１又は請求項２に記載のガラスクロスを含むプリプレグ。
  4. 　請求項１又は請求項２に記載のガラスクロスを含むガラス繊維強化樹脂成形品。
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