JPS61194252A - 補強用無機繊維織布及びその製造法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は無機繊維織布及びその製造法に関するものであ
って、各種の樹脂補強用として、またプリント配線基板
用として好適な無機繊維織布を提供することにある。

従来の技術 現在利用されている無機繊維織布は、ガラス繊維、炭素
繊維又はアルミナ繊維等の無機繊維からなる織布である
。特にガラス繊維織布は樹脂補強用として広く用いられ
ているが、さらに近年はプリント配線基板用としての利
用度が高い。

前述の如き無機繊維織布は無機繊維の含有率が高いため
優れた補強効果を有するという利点がある。

しかし、無機繊維織布を積層したプリント配線基板とす
る場合、眉間剥離を発生しやすく、また、その表面平滑
性に劣るという欠点がある。

即ち、織布を形成している繊維は、例えばガラス繊維で
は５通常フィラメント径が５〜９μのモノフィラメント
を数百本とし、糸の形態を維持するため軽く撚りが加え
られた繊維で織布の経糸、緯糸としたものである。従っ
て織布を形成する無機繊維フィラメントは、撚り加工及
び織成により著るしく自由度が拘束されている。

その結果、補強材としての無機繊維の含有率が高く、優
れた補強効果を得ることができる反面、経糸、緯糸を形
成する無機繊維フィラメントを相互に拘束するため、経
糸と緯糸との交絡部分で汐上がり、従ってこれに樹脂を
含浸させて基板とした場合その表面に織布に起因する凹
凸が生じ、表面平滑性が充分でないという欠点がある。

前記表面平滑性の問題は、無機繊維織布を積層する積層
板では重要であり、特にプリント配線基板の場合には、
配線密度の向上及びパターンの微細化により、表面平滑
性の向上が電子部品業界の重要な要因となっており、現
状の標準両面積板（１，６■厚）の場合で表面平滑性が
μ程度とする要望が高まっている。

それのみならず、織布を形成している経糸。

緯糸は、数百本にわたる無機繊維に撚りを加えてたばね
られているため、樹脂の含浸が進み難い。このように樹
脂の含浸が進み難いということは、無機繊維を積層した
基板の製造速度に直接影響するばかりでなく、樹脂の不
均一化により積層板の機械的特性、熱的特性さらには電
気的特性にも影響を及ぼし、従ってプリント配線基板等
に使用するのに必らずしも充分ではない。

さらに無機繊維織布を積層する場合、互いに積層する無
機繊維織布間には無機繊維が配向されていないため、両
織布の接着が不充分であり層間剥離を生ずるおそれがあ
る。

従来、前記表面平滑性や含浸性を改善するため、織布の
構成糸の形態を改良すること又は不織布を用いること、
更には織布にローラーで剪断力を与える等の試みがなさ
れており、また無機繊維織布の層間剥離を改善するため
、織布にニードルパンチ加工を施して起毛する方法等各
種の方法が試みられているが、不織布を使用する場合、
表面平滑性、眉間剥離には効果が見られるが、不織布は
フィラメント相互にからみがなく拘束されておらず、接
着剤で不織布の形態を維持しており、該接着剤が不織布
に含浸する樹脂と適合する必要があるほか、不織布はフ
ィラメント又は糸が相互に拘束することがないため、無
機繊維の含有率は織布の半分以下（約３０％程度）でし
かないため、その補強効果も当然低下するため、不織布
の場合には寸法安定性が悪いという欠点があり、織布の
構成糸の改良やローラーで剪断力を与える等も前記問題
点を解決するには効果の点で不充分である。

さらに層間剥離を改善するため織布にニードとニードル
パンチングの密度の隔差、ニードルパンチの形状と織布
組織との大きな隔差及びパンチングの方式から、構成糸
を完全に切断破壊したり、目づれを生じ、またニードル
パンチングされない織布の部分が多く残り、従って均一
な起毛１毛羽密生加工は実際上不可能である。

また、構成糸の切断破壊は織布の不均一をもたらす。ま
た、ニードルパンチ加工ではパンチ加工部分とパンチ加
工されていない部分とからなるため表面平滑性の劣化を
生ずるおそれもある。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、前述従来の無機繊維織布を用いた補強板にお
ける表面平滑性に欠けること及び該織布に対する樹脂の
含浸の欠点を改善すると共に、無機繊維織布を積層した
場合の眉間剥離を改善し、機械的強度９寸法安定性に優
れた無機繊維織布及びその製造法を提供することにある
。

本発明の第１の発明は、無機繊維を織成して得られた織
布において、該織布を形成している経糸及び緯糸の織布
表面に露出している部分が開繊されている無機繊維織布
であり、また第２の発明は無機繊維を織成して得られた
織布において、該織布を形成している経糸及び緯糸の織
布表面に露出している部分が、開繊され、かつ、夫々起
毛されて、微小の毛羽が均一に密生している無機繊維織
布であり、また第３の発明は無機繊維を織成して得られ
た織布に、複数のノズルを有し、かつ噴射圧を調整しう
る高圧のウォータージェットを均一に噴射するという構
成からなる無機繊維織布の製造法である。

作用 本発明の無機繊維織布は、フィラメント径が５〜９μの
無機繊維モノフィラメント数百本の集合体を構成糸とし
て織成したものであって、使用される無機繊維はガラス
繊維、炭素繊維又つぎに本発明を先づその製造法につい
て説明すれば、複数の小口径（径約０．１〜０．２　ｆ
ｉ　）の回転ノズルが織布の巾方向に等間隔で配置され
た高圧のウォータージェットを用い、該複数の回転ノズ
ルを軸中心から約１（１１程度偏心させながら回転（２
０００〜３０００ｒｐｍ）させると共に、複数のノズル
を織布の巾方向ｌＯ〜２０目を毎分５０〜５００回好ま
しくは１００〜３００回程度往復運動させて噴射する。

この場合、織布が噴射エネルギーによシ変形しないよう
に、また噴射エネルギーが織布上に直接伝わるようにす
るため、織布表面にステンレスの金網及び高圧噴射水を
受ける水はけのよい受部を有する装置とし、高圧のウォ
ータージェットを均一に織布に噴射できるようにするこ
とが必要である。尚、弦で使用する高圧ウォータージェ
ットはその噴射圧を適宜調整できるようになっている。

尚、高圧ウォータージェットは、前記回転ノズルの代り
に、耐圧パイプの軸に沿って複数の小口径の穴を穿設し
たもの数本を等間隔に１かつ、穴の位置をズラして繊布
の巾方向に配置し好ましくは該耐圧パイプに巾方向の往
復運動を与えて、前記複数の小口径の穴から織布上に高
圧のウォータージェットを均一に噴射することも可能で
ある。

第３図は高圧ウォータージェットを施していない場合の
無機繊維織布表面の顕微鏡写真（倍率５０倍）を示した
ものであるが、織布を形成している経糸、緯糸は、夫々
複数のフィラメントが密に構成されており、経糸と緯糸
との交絡部に空隙（ト）が形成されている。

これに対し、第１図は同一の無機繊維織布に高圧ウォー
タージェットを施した場合の表面のしている各経糸及び
緯糸がほぐれて開繊されていることが認められる。また
、第１図には示されていないが、経糸と緯糸との交絡部
に起因する織布表面の凹凸も極めて少なく、従って織布
表面の平滑性も著るしく改善されている。第１図のよう
に経糸及び緯糸の開繊及び表面平滑性の改善は高圧ウォ
ータージェットの噴射圧３０〜１５０　ｋＷ／ｅｄ程度
で充分である。

また、第２図は高圧ウォータージェットの噴射圧を１５
０〜１０００Ｊｅｆ／ａＡ好ましくは２００〜５００　
ｋＷ／Ｃｄとした場合の無機繊維織布表面の顕微鏡写真
（同一倍率）であるが、織布表面に露出している経糸及
び緯糸の表面が均一に起毛されているのが認められ、ま
た経糸及び緯糸が夫々はぐれて開繊されているのが認め
られる。

前記第１図及び第２図に示すように無機繊維織布を構成
している経糸及び緯糸がほぐれて開浸させた場合、含浸
速度は従来に比し著るしく改善でき、また含浸樹脂の均
一化が達成できる。

従って、前記のようにして得られた無機繊維織布を樹脂
補強材として使用するときは、織布としての形成は何等
損われていないため機械的強度は勿論、寸法安定性にも
優れており、同時にその表面は従来にない表面平滑性を
有するものとすることができる。

また、第２図に示すように、高圧ウォータージェットの
噴射圧を高くすることによって織布表面に露出している
経糸及び緯糸がほぐれて開繊できると共に、さらに経糸
及び緯糸の表面を均一に起毛することができ、該起毛し
た無機繊維織布に樹脂を含浸してプレグレシートを積層
した場合、該均一起毛繊維が被積層シー）Ｋ対しアンカ
ー効果を発揮し、耐剥離効果が大巾に向上する。

また、織布表面の起毛繊維によって表面にお段と表面平
滑性が改善できる。

さらに本発明の無機繊維織布は、これに高圧ウォーター
ジェットを噴射するという簡単な操作であるため、作業
もスムーズであり、該無機繊維織布に対する含浸速度も
早く、かつ、均一で作業能率を向上することができる。

また、本発明は高圧クォータージェットの噴射圧を調整
することによって、経糸、緯糸の開繊された織布又はさ
らに経糸、緯糸の表面を起毛した織布を適宜選択するこ
とができ、無機繊維織布の目的、用途に応じて任意選択
して製造できるという効果がある。

実施例 本発明の方法により得られた各種ガラス繊維織布の特徴
を示すために、高圧ウォータージェット噴射圧による織
布の状態の変化及び該織布を使用した積層板の表面平滑
性及び眉間剥離性について説明する。尚、実施例で使用
した高圧ウォータージェットは特公昭５７−２２６９２
号公報に記載されている「超高圧水加工装置」Ｋよって
得たものであり、使用条件は第１表に示す通りである。

第　　１　　表 註＞　中１）織布面とノズル間の距離 中２）織布の走行速度 また、実施例で使用したガラス繊維織布は、ｒＷＥ１８
ＷＢＺ２ｊ、ｒＷＥ１１６ＥＢＺ２Ｊで、コレらの仕様
は第２表の通りである。

第　　２　　表 つぎに、本発明の方法により得たガラス繊維織布の高圧
ウォータージェットの噴射圧による織布の状態の変化を
（１）通気性試験、（２）引張強さ試験、（３１樹脂含
浸性の試験、（４）樹脂コンテント試験により示し、さ
らに該ガラス繊維織布を用表面平滑性、（６）積層板の
層間剥離性のデータを示す。

（１）通気性試験 ガラス繊維織布表面から高圧ウォータージェットを均一
に噴射したものの通気性を第３表に示す。

第　　３　　表 （註）　ＪＩＳＬ１０９６　ｒ通気性試験Ａ法」による
（フラジュール試験機を使用） 第３表から明らかなように、織布にウォータージェット
を施すことＫより、経糸、緯糸がほぐれて開繊され、通
気性が変化する。噴射圧が２００却／−以下では、経糸
、緯糸の開繊により空隙が減少し、通気性が低下する。

また、３００Ａｆ／−以上では経糸、緯糸が起毛するこ
とにより通気性が増加する。

（２）引張り強さ試験 実施例１〜５により得たガラス繊維織布の引張り強さを
第４表に示す。

註）試験法：　ＪＩＳ　Ｒ−３４２０５・４ガラス繊維
一般試験法による。

第４表に示すように織布にウォータジェットを噴射する
ことにより引張り強さは低下し噴射圧５００ｋｇの場合
、ＷＥ　１８ＷＢＺ　、で約２０１ＷＥ１１６ＥＢＺ　
２で約１５％比較例よりも低下する。これは、高圧のウ
ォータージェットが噴射されることによりフィラメント
の引揃へ性が悪くなること及びフィラメント自身が傷め
られ、場合によっては破断されるためと考えられるが。

５００　ｋｆ／ｃｄ　の高圧のウォータージェットを噴
射されても約８割の強度を保持しているということはま
だ織布としての特性を充分に保持していると言える。

（３）樹脂含浸性の試験 前記と同様のガラス繊維織布に高圧ウォータージェット
を施した場合の樹脂の含浸速度を測置％絃で使用した樹
脂は次の組成からなるエポキシ樹脂である。

エピコート１００１ （シェル化学株式会社製エポキシ樹脂）１００　重量部
ジシアンジアミｒ　　　　　　　　　２　ｌベンジルジ
メチルアミン　　　　　０．２　１メチルオキシトール
　　　　　約１００　　＃第　　５　　表 （１０ｃＩｎＸ　１０ｃｍ）の織布上に一定量（１０ｃ
ｔ）の樹脂を垂らし、ストランド中の気泡が抜けるまで
の時間を測定する。

第５表に明らかなように、ウォータージェットを噴射す
ることにより経糸、緯糸は開繊し、著るしく樹脂の含浸
速度が改善でき、特に噴射圧を高くするにつれて含浸速
度は大巾に改善できるのが認められる。従って、ウォー
タージェット処理によって得た無機繊維織布を積層板の
補強材とする場合、その生産能率を向上でき、同一生産
速度の場合には、含浸速度の大きい分だけ特性の優れた
積層板を得ることができる。

（４）樹脂コンテント試験 高圧ウォータージェットを噴射した場合の織布に樹脂を
含浸して得られたプレグレシートの樹脂コンテントを試
験し、第６表の結果を得た。

尚、織布及び樹脂は前記（１）及び（３）と同一のもの
である。また、樹脂コンテントは織布 が３９％になると同一条件でプレプレグシートを作成す
るものとする。尚、試験法はＪＩＳ−Ｒ３４２０・５−
３「ガラス繊維一般試験方法」による。

第　　６　　表 第６表に明らかなように、噴射圧を高くすることによっ
て樹脂コンテントは増加しており、特に噴射圧２００　
ｋｇ７ａ／ｉ以上では経糸９．緯糸の表面が起毛するた
め、ブランクに比較して、さらに高くなることが認めら
れる。

（５）積層板の表面平滑性の試験 積層板は、その表裏両面が、ガラス繊維織布（ＷＥ　１
８ＷＢＺ　２）に高圧ウォータージェット処理した表面
とし、その内側に高圧ウォータージェット処理しないガ
ラス繊維織布からなるプレグレシート６枚が積層された
ものであり、さらにその表裏両面の外側に、夫々銅箔（
厚さ１８μ）が積層されたものである。絃にプレグレシ
ートに使用した樹脂は、前記（３）樹脂含浸性試験に使
用した樹脂と同一のものを使用し、また積層板の成形条
件はプレス圧５０　ｋｇ／ｃｄ　、プレスキュア一温度
１７０°Ｃ，プレスキュア一時間９０分である。

表面平滑性は、ＪＩＳ　ＢＯ６０１ｒ表面粗さ測定法」
に準拠するもので、第４図に示すように、１００の平方
のサンプル表面内の各点線上の１０ケ所万能形状測定機
（小坂研究所株式会社製、商品名５ＥＰ−ＩＡ型）を使
用して測定し、第７表の結果を得た。また、比較のため
、高圧ウォータージェット処理していない前記と同様の
ガラス繊維織布８枚を積層した従来品の結果を併記した
第　　７　　表 （註）Φｎ＝６０の平均値 第７表より明らかなように、噴射圧が では、積層板の表面平滑性はｉ３μ以下で、従来品の半
分以下と大巾に改善できる。

（６）層間剥離試験 ｆｊ５ス繊維織布（ＷＥ１８ＷＢＺ２）は、前記（１１
通気性試験における比較例及び実施例１〜５の各ガラス
繊維織布を用いこれに前記（３）樹脂含浸性の試験に於
て用いたエポキシ樹脂を含浸したプレグレシートを夫々
積層し、前記（５）積層板の表面平滑性の試験と同一の
成形条件で積層板を形成する。

層間剥離性の試験はＡＳＴＭＤ−２３４４に準拠したシ
ートビーム３点支持によって測定し、第８表の結果を得
た。尚、測定方法、サンプルサイズは次の通りである。

第　　８　　表 値　　　　　　　　　　　　− 第８表から明らかなように、噴射圧ｉ　ｏ　ｏｙｔ−ｔ
ａの織布を用いた場合は、従来品に対し約５チ。

３００〜５００＃／−の織布では約３０〜４０チ層間剪
断力が向上しており、ウォータージェットの噴射で起毛
した繊維が眉間剥離性に寄与していることが認められる
。

発明の効果 本発明は、高圧のウォータージェットを無機繊維織布に
均一に噴射することにより、織布本来の特性を残しなか
ら織布の構成糸が開繊さへまた、噴射圧の調整によって
均一に起毛した毛羽を密生させることにより樹脂の含浸
が大巾に向上し、また経糸と緯糸との交絡部分がつぶれ
ることにより表面平滑性も向上できる。

さらに、本発明の織布を用いた積層板の表面平滑性、眉
間剥離性は、従来品に比較して著るしく改善できるとい
う効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

写真（倍率５０倍）、第２図は、第２の発明の一実施例
の前記同様表面顕微鏡写真、第３図は、従来品の前記同
様表面顕微鏡写真、第４図は表面平滑性の試験における
測定方法の説明図である。　　　　　　　　　　−。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）無機繊維を織成して得られた織布において、該織
   布を形成している経糸及び緯糸の織布表面に露出してい
   る部分が開繊されていることを特徴とする無機繊維織布
   。
2. （２）無機繊維を織成して得られた織布において、該織
   布を形成している経糸及び緯糸の織布表面に露出してい
   る部分が開繊され、かつ、夫夫起毛されて、微小の毛羽
   が均一に密生されていることを特徴とする無機繊維織布
   。
3. （３）無機繊維を織成して得られた織布に、複数のノズ
   ルを有し、かつ噴射圧を調整しうる高圧のウォータージ
   ェットを、均一に噴射することを特徴とする無機繊維織
   布の製造法。