JP2734345B2 - 積層板用ガラス繊維不織布の製造法および積層板の製造法 - Google Patents

積層板用ガラス繊維不織布の製造法および積層板の製造法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気絶縁用として適し
た積層板の製造法およびこの積層板製造の基材として用
いるガラス繊維不織布の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気絶縁用積層板の基材としてガラス繊
維不織布が多用されている。積層板は、基材に熱硬化性
樹脂を含浸して加熱加圧成形により製造されるが、熱硬
化性樹脂を含浸する前のガラス繊維不織布は、その繊維
同士がバインダで結合されている。前記ガラス繊維不織
布は、例えば、次のようにして製造されるものである。
すなわち、エポキシ当量が１７０〜１０００であり１分
子中に２個以上のエポキシ基を有する１，２−エポキシ
ド化合物と、窒素原子に結合した活性水素を少なくとも
１個以上有する水溶性ポリアミン化合物とを、該エポキ
シド化合物中のエポキシ基１個に対して水溶性ポリアミ
ン化合物中の活性水素が１／４個以上となるような割合
で反応させ、得られた生成物に更に酸を付加して加熱速
硬化型の水溶性ないし水分散性アミン・エポキシド酸性
塩を誘導し、これをバインダとする。そして、バインダ
中にはエポキシシラン系カップリング剤を配合して、こ
のバインダでガラス繊維同士を結合してガラス繊維不織
布を製造するものである。上記バインダの製造に使用さ
れているエポキシド化合物は、１分子中に３個、４個、
あるいはそれ以上のエポキシ基をもつものを成分として
多く含んでいる多官能エポキシ樹脂であり、分子量分布
も広い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術で製造
したガラス繊維不織布を熱硬化性樹脂積層板の基材に用
いると、このような積層板では、電気絶縁特性が劣る。
本発明が解決しようとする課題は、ガラス繊維不織布を
基材としてこれに熱硬化性樹脂を含浸して加熱加圧成形
した積層板の電気絶縁特性の向上であり、特にこのよう
な積層板をプリント配線板の絶縁基板として用いたとき
の隣接するスルーホール穴間の耐マイグレーション性の
向上である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る積層板用ガラス繊維不織布の製造法
は、エポキシ樹脂と脂肪族アミンの反応生成物に酸を付
加したバインダでガラス繊維同士を結合するガラス繊維
不織布の製造において、前記エポキシ樹脂として二官能
エポキシ樹脂と三官能エポキシ樹脂を併用し、バインダ
中にはフェニルアミノシラン系カップリング剤を配合し
て、このバインダでガラス繊維同士を結合することを特
徴とする。また、本発明に係る積層板の製造法は、エポ
キシ樹脂と脂肪族アミンの反応生成物に酸を付加したバ
インダでガラス繊維同士を結合しガラス繊維不織布を製
造する工程、前記ガラス繊維不織布に熱硬化性樹脂を含
浸乾燥してプリプレグを得、このプリプレグを、使用す
るプリプレグの一部ないし全部としての加熱加圧成形す
る工程を経る積層板の製造において、前記ガラス繊維不
織布を製造する工程が、エポキシ樹脂として二官能エポ
キシ樹脂と三官能エポキシ樹脂を併用し、バインダ中に
はフェニルアミノシラン系カップリング剤を配合して、
このバインダでガラス繊維同士を結合する工程であるこ
とを特徴とする。
【０００５】
【作用】従来は、ガラス繊維同士を結合するためのバイ
ンダの製造に、エポキシ樹脂として、広い分子量分布を
もつ多官能エポキシ樹脂（例えばフェノールノボラック
型エポキシ樹脂）を使用しているのに対して、本発明に
係る方法では、二官能および三官能エポキシ樹脂を併用
しており、エポキシ樹脂の分子量分布が比較的狭い。こ
のようにエポキシ樹脂の分子量分布を狭くすると、何故
電気絶縁特性が優れるのかは十分に解明していない。推
測ではあるが、分子量分布の狭い二官能および三官能エ
ポキシ樹脂の併用系では、バインダ製造時のエポキシ樹
脂と脂肪族アミンの反応が均一に進んでバインダとして
の物性が良くなり、このバインダでガラス繊維同士を結
合したガラス繊維不織布を基材に使用することにより積
層板の電気絶縁特性を向上させることができるものと思
われる。また、バインダに配合するカップリング剤は、
ガラス繊維表面とバインダの界面の結合力を強くし、さ
らに積層板を製造するときにガラス繊維不織布に含浸す
る熱硬化性樹脂とバインダの界面の結合力も強くする作
用をもつが、フェニルアミノシラン系カップリング剤の
フェニル基が、従来使用されているエポキシシラン系カ
ップリング剤のエポキシ基より、ガラス繊維不織布に含
浸する熱硬化性樹脂に対する親和力が強いため、積層板
の電気絶縁特性を向上させることができるものと思われ
る。
【０００６】
【実施例】以下に説明する本発明に係る実施例、比較例
および従来例で使用したエポキシ樹脂は次のとおりであ
る。二官能エポキシ樹脂は、油化シェル製のビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂「ＥＰ−８２８ＥＬ」であり、１
分子中に２個のエポキシ基をもつ成分の容積割合が約８
０％である。そのほかに、１分子中に３個以上のエポキ
シ基をもつ成分を含んでいる。三官能エポキシ樹脂は、
三井石油化学製のグリシジル化トリスフェニロールメタ
ン「ＶＧ−３１０１」であり、１分子中に３個のエポキ
シ基をもつ成分の容積割合が約８６％である。そのほか
に、１分子中に４個以上のエポキシ基をもつ成分を含ん
でいる。多官能エポキシ樹脂は、東都化成製のフェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂「ＹＤＰＮ−６３８」であ
り、１分子中に５個以上のエポキシ基をもつ成分の容積
割合が約４８％である。そのほかに、１分子中に２個の
エポキシ基をもつ成分を約２５％、１分子中に３個のエ
ポキシ基をもつ成分を約１６％、１分子中に４個のエポ
キシ基をもつ成分を約１１％含んでいる。
【０００７】バインダの製造において、エポキシ樹脂と
反応させる脂肪族アミンは、いわゆる直鎖脂肪族アミン
で、ジエチレントリアミンやトリエチレンテトラミン等
の水溶性ポリアミンであればよいが、ここではトリエチ
レンテトラミン（以下「ＴＥＴＡ」と略）を使用した。
エポキシ樹脂と脂肪族アミンの反応を制御する溶剤につ
いては、エポキシ樹脂と反応性のあるメタノール等のア
ルコール類を除けば特に不都合は存在しないので、ここ
では特に限定はしない。また、エポキシ樹脂と脂肪族ア
ミンの反応生成物に付加する酸としては、ガラス繊維同
士の結合に適用したバインダの乾燥工程で人体に有害と
ならないギ酸や酢酸等の有機酸が好ましいが、特に限定
はしない。バインダに配合するカップリング剤は、フェ
ニルアミノシラン系としては、化１に示す化学構造式の
日本ユニカー製「Ｙ−９１３８」を使用した。また、エ
ポキシシラン系としては、化２に示す化学構造式の日本
ユニカー製「Ａ−１８７」を使用した
【０００８】
【化１】
【０００９】
【化２】
【００１０】（実施例）三官能エポキシ樹脂「ＶＧ−３
１０１」１８００重量部と二官能エポキシ樹脂「ＥＰ−
８２８ＥＬ」４２００重量部とＴＥＴＡを７５２重量部
に所定量の溶剤を加え、よく撹拌しながら所定時間反応
させる。この反応生成物に４．２wt％の酢酸水溶液３６
５７３重量部とカップリング剤「Ｙ−９１３８」１０１
重量部を加え、固形分１５wt％のバインダ約４５Kgを得
た。このバインダをガラス繊維同士の結合に適用し、そ
の付着量が１１wt％のガラス繊維不織布（単位重量７０
g／m2）を製造した。積層板としての特性を確認するた
めに、上記ガラス繊維不織布にエポキシ樹脂を所定量含
浸乾燥してプリプレグを作製し、このプリプレグを所定
枚数重ねて、圧力２０Kgf／cm2で１時間加熱加圧成形し
て板厚１．２mmの積層板を得た。
【００１１】（比較例）多官能エポキシ樹脂「ＹＤＰＮ
−６３８」６０００重量部とＴＥＴＡを８１６重量部に
所定量の溶剤を加え、よく撹拌しながら所定時間反応さ
せる。この反応生成物に３．７wt％の酢酸水溶液３６３
５２重量部とカップリング剤「Ｙ−９１３８」１０１重
量部を加え、固形分１５wt％のバインダ約４５Kgを得
た。以下、実施例と同様にして、ガラス繊維不織布およ
び積層板を得た。
【００１２】（従来例）比較例において、カップリング
剤「Ｙ−９１３８」に代えてカップリング剤「Ａ−１８
７」３４１重量部を配合しバインダを調製した。以下、
実施例と同様にして、ガラス繊維不織布および積層板を
得た。
【００１３】尚、上記実施例では、基材としてガラス繊
維不織布のみを使用した積層板の製造を説明したが、ガ
ラス繊維織布等の他の基材を組み合わせて積層板を製造
してもよい。また、積層板の製造は、表面に銅箔等の金
属箔を重ねてプリプレグと一体に加熱加圧成形するもの
であってもよい。
【００１４】上記実施例と比較例および従来例において
得られた積層板の耐マイグレーション性の評価結果を図
１に示す。この評価は、積層板を絶縁基板としてその表
面にスールホール間隔０．３mmの所定の回路パターンを
描いた試料を用意し、これを温度８５℃、湿度８５％の
雰囲気中に置いて、回路にＤＣ１００Ｖの電圧を印加す
るものである。図１は、処理時間と回路間の絶縁不良の
発生率の関係を示しており、耐マイグレーション性の指
標となるものである。また、上記実施例と比較例および
従来例において得られた積層板の絶縁抵抗の評価結果を
図２に示す。この評価は、積層板をプレッシャークッカ
ー処理（１２１℃、１ａｔｍ）するものである。図２
は、処理時間と積層板の絶縁抵抗の関係を示しており、
耐湿絶縁特性の指標となるものである。図１および図２
から、実施例のガラス繊維不織布を使用した積層板は、
高湿度雰囲気においても絶縁抵抗値が大きく、耐マイグ
レーション特性に優れることが明かである。
【００１５】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る方法により
製造したガラス繊維不織布を基材に使用して積層板を製
造すると、積層板の耐湿電気絶縁特性と耐マイグレーシ
ョン性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】積層板の耐マイグレーション試験における処理
時間と絶縁不良の発生率の関係を示す曲線である。
【図２】積層板のプレッシャークッカー処理時間と絶縁
抵抗の変化の関係を示す曲線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−295643（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−8857（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エポキシ樹脂と脂肪族アミンの反応生成物
    に酸を付加したバインダでガラス繊維同士を結合するガ
    ラス繊維不織布の製造において、 前記エポキシ樹脂として二官能エポキシ樹脂と三官能エ
    ポキシ樹脂を併用し、バインダ中にはフェニルアミノシ
    ラン系カップリング剤を配合して、このバインダでガラ
    ス繊維同士を結合することを特徴とする積層板用ガラス
    繊維不織布の製造法。
  2. 【請求項２】エポキシ樹脂と脂肪族アミンの反応生成物
    に酸を付加したバインダでガラス繊維同士を結合しガラ
    ス繊維不織布を製造する工程、前記ガラス繊維不織布に
    熱硬化性樹脂を含浸乾燥してプリプレグを得、このプリ
    プレグを、使用するプリプレグの一部ないし全部として
    の加熱加圧成形する工程を経る積層板の製造において、 前記ガラス繊維不織布を製造する工程が、エポキシ樹脂
    として二官能エポキシ樹脂と三官能エポキシ樹脂を併用
    し、バインダ中にはフェニルアミノシラン系カップリン
    グ剤を配合して、このバインダでガラス繊維同士を結合
    する工程であることを特徴とする積層板の製造法。
JP5209289A 1993-08-24 1993-08-24 積層板用ガラス繊維不織布の製造法および積層板の製造法 Expired - Lifetime JP2734345B2 (ja)

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