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TWI884747B - 玻璃布、預浸體及印刷配線板 - Google Patents

玻璃布、預浸體及印刷配線板 Download PDF

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TWI884747B
TWI884747B TW113111395A TW113111395A TWI884747B TW I884747 B TWI884747 B TW I884747B TW 113111395 A TW113111395 A TW 113111395A TW 113111395 A TW113111395 A TW 113111395A TW I884747 B TWI884747 B TW I884747B
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glass cloth
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cloth
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浦林裕平
Hirotaka IKEJIRI
Original Assignee
日商日東紡績股份有限公司
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    • C08J5/24Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • DTEXTILES; PAPER
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    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
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Abstract

本發明提供可抑制樹脂對於經紗用玻璃線股之含浸時間不均一,且於作成預浸體時,不使預浸體之製造效率惡化而可獲得玻璃布與樹脂間之優異密著性的玻璃布。本發明之玻璃布具備由複數根玻璃纖絲(2)所成之玻璃線股(1)作為經紗及緯紗,且以下述式(1)表示之黏連分散數落於0.027~0.077之範圍,

Description

玻璃布、預浸體及印刷配線板
本發明有關玻璃布、預浸體及印刷配線板。
以往,用於玻璃布之經紗的經紗用玻璃線股在織造時為了防止因與織具或綜絲接觸導致之損傷,而塗佈經紗用保護劑(例如參見專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平7-102483號公報
[發明欲解決之課題]
然而,使用前述塗佈有經紗用保護劑之經紗用玻璃線股織造的玻璃布,使樹脂於局部對經紗用玻璃線股直到完全浸透之時間(以下有時稱為含浸時間)有不均勻的缺點。將樹脂含浸於含有含浸時間不均勻的經紗用線股的玻璃布,製造預浸體時,將樹脂含浸於玻璃布之時間若配合於該玻璃布中之經紗用玻璃線股中所含之含浸時間較短的部分,則會使該玻璃布中之經紗用玻璃線股中所含之含浸時間較長的部分與樹脂之密著性降低。即使部分的玻璃布與樹脂之密著性降低,亦會成為使包含玻璃布之預浸體整體的絕緣信賴性降低之一原因。另一方面,若將樹脂含浸於玻璃布之時間配合於經紗用玻璃線股之含漬時間較長的部分,則預浸體製造所需的時間會變長,使製造效率惡化。
本發明之目的在於提供一種玻璃布,其可消解此種缺陷,且可抑制樹脂對經紗用玻璃線股之含浸時間不均勻。 [用以解決課題之手段]
本發明人等針對於使用前述塗佈有經紗用保護劑之經紗用玻璃線股織造的玻璃布中,使樹脂於局部對於經紗用線股之含浸時間不均勻的理由進行檢討。其結果,本發明人等發現,在前述塗佈有經紗用保護劑之經紗用玻璃線股中,由於乾燥狀態,而在構成該經紗用玻璃線股之複數根玻璃纖絲中產生稱為黏連(blocking)之區域,該經紗用玻璃線股中之該黏連的個數分佈與包含使用該經紗用線股織造的玻璃布之預浸體的絕緣信賴性雖稍弱於塗佈於玻璃布表面之矽烷偶合劑的影響,但仍有稍微相關性。前述黏連係指因構成經紗用玻璃線股的3~4根玻璃纖絲互相於外周面無間隙地接觸而形成,於該經紗用玻璃線股之與長度方向垂直的剖面中,由3~4根該玻璃纖絲之外周面所包圍而無間隙地閉合之區域。
又,所謂無間隙地閉合意指在接觸的2根玻璃纖絲中,一根玻璃纖絲之外周面與另一根玻璃纖絲之外周面之最短距離未達0.3μm。
本發明人等針對前述黏連進一步重複檢討,發現藉由將前述玻璃布中之黏連分散數設為特定範圍,可抑制樹脂對於該玻璃布之經紗用玻璃線股之含浸時間不均勻。
因此,本發明之玻璃布,為了達成前述目的,其特徵係具備由複數根玻璃纖絲所成之玻璃線股作為經紗及緯紗之玻璃布,且以下述式(1)表示之黏連分散數落於0.027~0.077之範圍, (但,B max係以將經紗用玻璃線股之紗寬方向成為均等寬度之區域之方式,將經紗用玻璃線股分為左側區域、中心區域、右側區域之3個區域,並測定各區域之黏連數時之黏連數的最大值,B min係黏連數的最小值,N係經紗用玻璃線股中所含之玻璃纖絲的根數)。
依據本發明之玻璃布,藉由將黏連分散數設為前述範圍內,在使樹脂含浸於該玻璃布時,由於可抑制樹脂於該玻璃布全體對於經紗用玻璃線股之含浸時間的不均勻,故作成預浸體時,不會使預浸體之製造效率惡化,可於玻璃布與樹脂之間獲得優異之密著性。
所謂抑制樹脂對於經紗用玻璃線股之含浸時間不均勻意指以後述方法測定之樹脂對於經紗用玻璃線股的含浸時間的不均性為1.0分鐘以下。
本發明之玻璃布中,黏連分散數超過0.077時,會使樹脂於局部對於經紗用玻璃線股之含浸時間不均勻,於作成預浸體時,會使預浸體之製造效率惡化,或於玻璃布與樹脂之間無法獲得優異之密著性。且,本發明之玻璃布中,黏連分散數未達0.027時,玻璃纖絲彼此容易相互黏附,於織造時無法抑制起毛及斷紗之發生。
又,本發明之預浸體及印刷配線板之特徵係包含本發明之玻璃布。
其次,邊參考附圖邊對本發明之實施形態更詳細說明。
本實施形態之玻璃布係具備由複數根玻璃纖絲所成之玻璃線股作為經紗及緯紗之玻璃布,且以下述式(1)表示之黏連分散數落於0.027~ 0.077之範圍。 (但,B max係以將經紗用玻璃線股之紗寬方向成為均等寬度之區域之方式,將經紗用玻璃線股分為左側區域、中心區域、右側區域之3個區域,並測定各區域之黏連數時之黏連數的最大值,B min係黏連數的最小值,N係經紗用玻璃線股中所含之玻璃纖絲的根數)。
依據本實施形態之玻璃布,藉由將黏連分散數設為前述範圍內,在使樹脂含浸於該玻璃布時,由於可抑制樹脂於該玻璃布全體對於經紗用玻璃線股之含浸時間的不均勻,故作成預浸體時,不會使預浸體之製造效率惡化,可於玻璃布與樹脂之間獲得優異之密著性。
本實施形態之玻璃布中,前述黏連分散數較佳在0.045~0.070之範圍,更佳在0.055~0.064之範圍。
本實施形態之玻璃布可例如如下般製造。 首先,將調配成具有期望組成之玻璃纖維用玻璃組成物的玻璃原料在玻璃熔融爐中熔融,獲得熔融玻璃(玻璃纖維用玻璃組成物之熔融物)。
本實施形態之玻璃布中,前述玻璃纖維用玻璃組成未特別限制,可舉例為例如最通用的E玻璃組成、高強度高彈性模數玻璃組成、高彈性模數易製造性玻璃組成及低介電係數低介電損耗因數玻璃組成等。
前述E玻璃組成係相對於玻璃纖維總量,包含52.0~56.0質量%範圍之SiO 2、12.0~16.0質量%範圍之Al 2O 3、合計20.0~25.0質量%範圍之MgO與CaO,及5.0~10.0質量%範圍之B 2O 3的組成。
前述高強度高彈性模數玻璃組成係相對於玻璃纖維總量,包含60.0~70.0質量%範圍之SiO 2、20.0~30.0質量%範圍之Al 2O 3、5.0~15.0質量%範圍之MgO、0~1.5質量%範圍之Fe 2O 3,及合計0~0.2質量%範圍之Na 2O、K 2O及Li 2O之組成。前述高強度高彈性模數玻璃組成較佳為包含0.15~1.50質量%範圍之Fe 2O 3、0.01~0.10質量%範圍之ZrO 2,及合計0.02~0.20質量%範圍之Na 2O、K 2O及Li 2O。
前述高彈性模數易製造性玻璃組成係相對於玻璃纖維總量,包含57.0~60.0質量%範圍之SiO 2、17.5~20.0質量%範圍之Al 2O 3、8.5~12.0質量%範圍之MgO、10.0~13.0質量%範圍之CaO、0.5~1.5質量%範圍之B 2O 3,且合計為98.0質量%以上之範圍的SiO 2、Al 2O 3、MgO及CaO之組成。
前述低介電常數低介電損耗因數玻璃組成係相對於玻璃纖維總量,包含48.0~62.0質量%範圍之SiO 2、17.0~26.0質量%範圍之B 2O 3、9.0~18.0質量%範圍之Al 2O 3、0.1~9.0質量%範圍之CaO、0~6.0質量%範圍之MgO、合計0.05~0.5質量%範圍之Na 2O、K 2O及Li 2O、0~5.0質量%範圍之TiO 2、0~6.0質量%範圍之SrO、合計0~3.0質量%範圍之F 2及Cl 2,及0~6.0質量%範圍之P 2O 5之組成。
前述玻璃組成之各成分含量之測定,針對輕元素的Li可使用ICP發光分光分析裝置,針對其他元素可使用波長分散型螢光X射線分析裝置進行。玻璃組成之各成分含量之測定可具體如下進行。
首先,將玻璃布裁斷為適宜大小,放入鉑坩堝中,在電爐中於1400~1650℃的溫度保持6小時,邊施加攪拌邊熔融,藉此獲得均質熔融玻璃。此處,於玻璃布表面附著有機物時,或於玻璃纖維在有機物(樹脂)中主要作為補強材含有時,係例如在300~650℃的馬弗爐中加熱2~24小時左右等,去除有機物後使用。
其次,將所得之熔融玻璃倒在碳板上,製作玻璃碎片後,將該玻璃碎片粉碎而粉末化,作成玻璃粉末。針對輕元素Li,以酸加熱分解前述玻璃粉末後,使用ICP發光分光分析裝置進行定量分析。對於其他元素則將前述玻璃粉末以壓製機成形為圓盤狀後,使用波長分散型螢光X射線分析裝置進行定量分析。將該等定量分析結果換算為氧化物,計算各成分之含量及總量,可自該等數值求出前述各成分之含量(質量%)。
其次,使前述熔融玻璃自具有形成有數個至數千個噴嘴尖之噴嘴板的容器(襯套)噴出,藉由高速捲取邊拉伸邊冷卻並固化作成纖維狀(此操作有時稱為「紡絲」),藉此形成玻璃纖絲。前述襯套例如可由鉑等之貴金屬形成。
此處,自1個噴嘴尖或孔噴出、經冷卻/固化之玻璃纖絲通常具備真圓形的剖面形狀,具有3.0~10.0μm範圍之直徑。
構成前述玻璃纖絲之玻璃纖維的彈性模數未特別限制,但可為例如40~120GPa之範圍內,較佳為71~110GPa之範圍。以往,由於樹脂對經紗用玻璃纖絲之含浸時間有較長之傾向,故基於藉由本發明而使減少含浸時間不均勻性之效果更為顯著之觀點,更佳為80~100GPa之範圍。又,構成前述玻璃纖絲之玻璃纖維的強度未特別限制,但可為例如1.5~6.0GPa之範圍,較佳為3.5~5.2GPa之範圍。
構成前述玻璃纖絲之玻璃纖維的彈性模數及強度可藉由後述實施例中記載之方法測定。
其次,以塗敷機將集束劑(有時稱為一次上膠劑)塗佈於20~300根之如前述形成之前述玻璃纖絲上並集束,藉由捲繞於筒夾,而形成玻璃線股(玻璃纖維束)。
前述玻璃線股中,前述玻璃纖絲之纖維徑若超過10μm或玻璃纖絲根數超過300根,則有將該玻璃線股織造所得之玻璃布無法充分輕量化之傾向。且,前述玻璃線股中,前述玻璃纖絲之纖維徑未達3μm時,為了防止起毛及斷紗發生而使製造效率降低,該玻璃纖絲根數未達20根時,將該玻璃線股織造所得之玻璃布作成預浸體時,有難以抑制針孔發生之傾向。
前述玻璃線股中,前述玻璃纖絲之纖維徑較佳為3.0~10.0μm之範圍,更佳為4.8~9.0μm之範圍,又更佳為6.0~8.0μm之範圍。且前述玻璃線股中,前述玻璃纖絲之根數較佳為20~300根之範圍,更佳為120~250根之範圍。
其次,將形成之玻璃線股作為經紗用玻璃線股及緯紗用玻璃線股,對該經紗用玻璃線股塗佈經紗用保護劑(相對於前述一次上膠劑,有時稱為二次上膠劑)。作為前述經紗用保護劑可舉例為被膜形成劑成分為澱粉系或PVA(聚乙烯醇)系的上膠劑。前述經紗用保護劑亦可含有潤滑劑、乳化劑、柔軟劑、防腐劑、抗靜電劑、有機溶劑等。作為前述經紗用保護劑可舉例為例如相對於該經紗用保護劑總量,含有5.0質量%聚乙烯醇(PVA)、1.0質量%澱粉、0.5質量%石蠟及93.5質量%水者,但不限於此。
前述經紗用保護劑於前述玻璃布之附著量,相對於前述玻璃線股100質量份,較佳為0.1~3.0質量份,更佳為0.5~1.5質量份。
將前述經紗用保護劑塗佈於前述經紗用線股之操作可藉由將該經紗用線股邊進行張力調整邊通過收容有包含該經紗用保護劑之處理液的處理槽中,其次調整線速使其成為特定乾燥強度指數,例如在100~250℃範圍之環境溫度的乾燥機中,例如通過0.1~1.0分鐘範圍的時間而進行。前述乾燥機之環境溫度較佳為100~150℃之範圍,前述通過時間較佳為0.1~0.35分鐘之範圍。前述乾燥強度指數係以乾燥時間(分鐘)與乾燥機環境溫度(℃)的乘積表示,且例如為25.0~35.0之範圍。
前述經紗用玻璃線股中,藉由塗佈前述經紗用保護劑,邊調整張力邊輸送,而使經紗用線股內部之玻璃纖絲的配置緩和。隨後藉由乾燥,促進經紗用保護劑之被膜化,將前述纖絲的配置固定化,於局部形成前述黏連。此處,施加於經紗用線股之張力較佳為70~120N之範圍。
前述黏連係指於玻璃線股之與長度方向垂直之剖面中,由3~4根玻璃纖絲之外周面所包圍之無間隙閉合之區域。
前述經紗用玻璃線股中,前述乾燥強度指數越大,越能促進經紗用玻璃線股的乾燥。其結果促進了經紗用玻璃線股之外緣部中的經紗用保護劑之被膜化,由於在線股內部之玻璃纖絲的配置緩和之前使線股形狀固定,故使中央部之黏連數變多,使黏連分散數變大。另一方面,前述乾燥強度指數較小時,由於經紗用保護劑的乾燥不充分,故使該經紗用玻璃線股彼此黏附,於織造時經紗彼此脫落時,成為起毛及斷紗之原因。
又,前述緯紗用玻璃線股僅塗佈有前述集束劑,完全未塗佈前述經紗用保護劑。
其次,藉由將經紗用玻璃線股作為經紗,將前述緯紗用玻璃線股作為緯紗進行織造,可獲得本實施形態之玻璃布的一個實施形態之第1玻璃布。前述織造可藉由本身已知之織機進行,作為前述織機舉例為例如空氣噴射器或水射流等之噴射式織機、梭式織機、劍桿織機等。且利用前述織機之編織方法可舉例為例如平紋編織、緞織、斜子編織、斜紋編織等,基於製造效率之觀點,較佳為平紋編織。
其次,藉由對前述第1玻璃布進行脫油處理、表面處理或開纖處理,可獲得本實施形態之玻璃布的一個實施形態之第2玻璃布。前述脫油處理、表面處理或開纖處理的順序未特別限制,任何處理都可最先進行。
前述脫油處理係藉由將前述第1玻璃布於350~400℃範圍的環境溫度之加熱爐內,配置40~80小時範圍之時間,而使附著於該第1玻璃布之前述集束劑與前述經紗用保護劑加熱分解。
前述表面處理可藉由將第1玻璃布浸漬於表面處理劑溶液中,擠出多餘水分後,在80~180℃範圍之溫度下加熱乾燥1~30分鐘範圍之時間而進行。 作為前述表面處理劑溶液,可使用包含矽烷偶合劑、弱酸(例如乙酸、檸檬酸、丙酸等)、界面活性劑者。
作為前述矽烷偶合劑舉例為胺基矽烷、氯矽烷、環氧矽烷、巰基矽烷、乙烯基矽烷、(甲基)丙烯酸矽烷。本實施形態中,前述矽烷偶合劑可單獨使用,或可組合兩種以上使用。
作為胺基矽烷舉例為γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-β-(胺基乙基)-N’-β-(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-苯胺基丙基三甲氧基矽烷等。 作為氯矽烷舉例為γ-氯丙基三甲氧基矽烷等。
作為環氧矽烷舉例為β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷等。 作為巰基矽烷舉例為γ-巰基三甲氧基矽烷等。 作為乙烯基矽烷舉例為乙烯基三甲氧基矽烷、N-β-(N-乙烯基苄基胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷等。 作為(甲基)丙烯酸矽烷舉例為γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等。
作為界面活性劑可舉例為非離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、兩性界面活性劑。本實施形態中,前述界面活性劑可單獨使用,亦可組合2種以上使用。
作為前述開纖處理可舉例為例如邊對前述第1玻璃布之經紗施加30~200N之範圍的張力,邊藉由水流壓力予以開纖,藉由以液體作為介質之高頻振動之開纖,藉由具有面壓之流體的壓力之開纖,藉由輥之加壓而開纖等,將經紗及緯紗之紗寬予以擴寬之處理。
本實施形態之玻璃布之實施形態之一的前述第1玻璃布或前述第2玻璃布中,經紗或緯紗之織密度例如為20~160根/25mm之範圍,較佳為50~80根/25mm之範圍。且,前述第1玻璃布或前述第2玻璃布中,經紗或緯紗之紗寬例如為80~600μm之範圍,較佳為250~450μm之範圍,更佳為300~400μm之範圍。且前述第1玻璃布或前述第2玻璃布之厚度例如為8~200μm之範圍,較佳為70~170μm之範圍,更佳為91~140μm之範圍。且前述第1玻璃布或第2玻璃布之寬度例如為800~ 2000mm之範圍。
又,本實施形態之玻璃布之實施形態之一的前述第1玻璃布或前述第2玻璃布之由(纖絲徑)×(纖絲根數)/(紗寬)所定義之平均段數例如為0.6~4.5之範圍,較佳為2.5~4.0之範圍,更佳為3.0~3.8之範圍。前述第1玻璃布或前述第2玻璃布若前述平均段數未達0.6,則有黏連分散數過小之傾向,若前述平均段數超過4.5,則樹脂對於該第1玻璃布或該第2玻璃布之含浸時間有變長之傾向。
前述黏連數之測定可如下般進行。首先,於前述玻璃布之較寬度方向之一端部更於內側200mm之點、自另一端部朝內側200mm之點、以及玻璃布之寬度方向中央之點的3點中,切出以各點為中心之100mm×100mm大小的玻璃布片。又於玻璃布寬度未達800mm時,亦可以玻璃布寬度為1000mm時為基準,對該寬度按比例,變更據前述端部之距離及玻璃布片的大小,切出玻璃布片。
其次,將切出之玻璃布片嵌入環氧樹脂中,使環氧樹脂硬化,並將經硬化之環氧樹脂研磨至可觀察到對於經紗長度方向垂直之剖面之程度,作為黏連分散數測定用試驗片。此時,選擇位於距離前述試驗片之一端部5mm之位置的經紗用玻璃線股,以掃描型電子顯微鏡以倍率1600倍觀察試驗片之研磨面。
即使對前述織造後之第1玻璃布實施前述脫油處理、表面處理或開纖處理後仍可維持前述黏連。因此,前述黏連數之測定可使用第1玻璃布,亦可使用前述第2玻璃布。 其次,針對使用前述第2玻璃布進行前述黏連數之測定之情況加以說明。
圖1係顯示前述試驗片之研磨面之電子顯微照片的影印圖,顯示前述第2玻璃布之剖面,符號1表示經紗用玻璃線股,符號3表示緯紗用玻璃線股。經紗用玻璃線股1係由複數玻璃纖絲2集束而成。
其次,如圖2所示,紗寬L的前述經紗用玻璃線股1係以於線股剖面寬度方向之各寬度L 1、L 2、L 3均等(L 1=L 2=L 3,L 1+L 2+L 3=L)之方式,分為左側區域1a、中心區域1b、右側區域1c之3個區域,測定各區域1a、1b、1c之黏連數。前述3個區域1a、1b、1c之黏連數中,將最大值設為B max,最小值設為B min,前述經紗用玻璃線股1中所含之玻璃纖絲2的根數設為N時,將|B max-B min|/N設為該經紗用玻璃線股之黏連分散數。
上述測定係針對自前述3點切出之各玻璃布片中各相鄰之5根經紗用玻璃線股進行,合計測定15根經紗用玻璃線股之黏連分散數,將其平均值設為玻璃布之黏連分散數,將15根經紗用玻璃線股之黏連分散數之標準偏差設為玻璃布之黏連分散數之標準偏差。
本實施形態之玻璃布之實施形態之一的前述第1玻璃布或前述第2玻璃布中,前述黏連分散數之標準偏差較佳為0.006~0.070之範圍,更佳為0.016~0.022之範圍。
本實施形態之預浸體或印刷配線板包含前述第1玻璃布或前述第2玻璃布,及含浸於該第1玻璃布或該第2玻璃布之熱塑性樹脂或熱硬化性樹脂。
本實施形態之預浸體或印刷配線板中,含浸於前述第1玻璃布或第2玻璃布之樹脂未特別限制。作為此種樹脂舉例如:熱硬化樹脂,例如環氧樹脂、酚樹脂、不飽和聚酯樹脂、三聚氰胺樹脂、改質聚醯亞胺樹脂、熱硬化性聚苯醚樹脂、熱硬化性改質聚苯醚樹脂等。且作為熱塑性樹脂舉例為聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚苯硫醚樹脂、熱塑性聚苯醚樹脂、熱塑性改質聚苯醚樹脂、氟樹脂等。 其次,顯示本發明之實施例及比較例。 [實施例]
[實施例1] 首先,製作由表1所示之玻璃組成(相對於玻璃纖維總量,包含SiO 265.00質量%,Al 2O 325.00質量%,MgO 9.50質量%,CaO 0.05質量%,Fe 2O 30.30質量%,ZrO 20.05質量%,Li 2O、Na 2O及K 2O合計0.10質量%,B 2O 30.00質量%,TiO 20.00質量%,F 20.00質量%之高強度高彈性模數玻璃組成)所成,具備真圓形剖面形狀之纖絲徑7.0μm之玻璃纖絲196根集束而成之玻璃線股。
其次,調製包含由相對於總量,聚乙烯醇(PVA) 5.0質量%,澱粉1.0質量%,石蠟0.5質量%,水93.5質量%所成之經紗用保護劑之經紗用保護劑處理液。 其次,將如前述形成之玻璃線股作為經紗用玻璃線股及緯紗用玻璃線股,並將前述經紗用保護劑塗佈於該經紗用玻璃線股上。將前述經紗用保護劑塗佈於該經紗用玻璃線股之操作係藉由使該經紗用玻璃線股通過收容有前述經紗用保護劑處理液的處理槽中,其次調整線速以使乾燥強度指數成為31.5,並通過環境溫度落於100~150℃之範圍的乾燥機中而進行。
又,前述緯紗用玻璃線股僅塗佈前述集束劑,完全未塗佈前述經紗用保護劑。 其次,將前述經紗用玻璃線股作為經紗,將前述緯紗用玻璃線股作為緯線,使用噴氣式織機進行織造,獲得該經紗之織密度為65根/25mm,該緯紗之織密度為62根/25mm,平紋編織之第1玻璃布。
其次,對前述第1玻璃布實施脫油處理、表面處理及開纖處理,獲得作為本實施例之玻璃布之第2玻璃布。前述脫油處理係將前述第1玻璃布配置於環境溫度為350℃~400℃的加熱爐內60小時,將附著於該第1玻璃布之集束劑及經紗用保護劑予以加熱分解。又前述表面處理係藉由將矽烷偶合劑塗佈於前述第1玻璃布,連續通過130℃之加熱爐內一面使該矽烷偶合劑硬化而進行。且,前述開纖處理係藉由對前述第1玻璃布之經紗施加50N的張力並藉由設定為3.0MPa之水流壓力進行。前述開纖處理中,利用張力檢測器檢測出之張力值反饋至輸送前述第1玻璃布之導輥,藉由使該導輥之位置變化而調整張力。
又,開纖處理以外之步驟中,對玻璃布之經紗施加之張力為70~ 120N之範圍。 藉由以上處理,前述第2玻璃布具備紗寬372μm,平均段數3.7之經紗,與紗寬365μm,平均段數3.8之緯紗,且厚度為96μm。結果示於表1。
針對本實施形態所得之前述第2玻璃布,藉由以下所示之方法,測量黏連分散數,求出黏連分散數之標準偏差,並測定構成該第2玻璃布之玻璃纖維的玻璃纖維彈性模數及玻璃纖維強度,另一方面,測定樹脂對於該第2玻璃布之含浸時間。結果示於表1。
(黏連分散數及其標準偏差) 首先,於前述第2玻璃布之較寬度方向之一端部更於內側200mm之點、自另一端部朝內側200mm之點、以及寬度方向中央之點的3點中,切出以各點為中心之100mm×100mm大小的玻璃布片。其次,將切出之玻璃布片嵌入環氧樹脂中,使環氧樹脂硬化,並將經硬化之環氧樹脂研磨至可觀察到對於經紗長度方向垂直之剖面之程度,作為黏連分散數測定用試驗片,選擇位於距離該試驗片之一端部5mm之位置的經紗用玻璃線股,以掃描型電子顯微鏡觀察試驗片之研磨面,而測定黏連數。
前述黏連數之測定係將紗寬L的經紗用玻璃線股1以各寬度L 1、L 2、L 3均等(L 1=L 2=L 3,L 1+L 2+L 3=L)之方式,分為左側區域1a、中心區域1b、右側區域1c之3個區域,藉由掃描型電子顯微鏡以倍率1600倍被觀察各區域1a、1b、1c而進行。 接著,前述3個區域1a、1b、1c之黏連數中,將最大值設為B max,最小值設為B min,前述經紗用玻璃線股1中所含之玻璃纖絲2的根數設為N時,將|B max-B min|/N設為該經紗用玻璃線股之黏連分散數。
前述測定係針對自前述3點切出之各玻璃布片中各相鄰之5根經紗用玻璃線股進行,合計測定15根經紗用玻璃線股之黏連分散數,將其平均值設為第2玻璃布之黏連分散數。 又,將前述15根經紗用玻璃線股之黏連分散數之標準偏差設為第2玻璃布之黏連分散數之標準偏差。
[玻璃纖維強度] 首先,以成為與實施例或比較例之玻璃纖維完全相同之玻璃組成之方式而調合之玻璃原料在1400~1650℃的馬弗爐中加熱0.5~24小時所得之熔融玻璃流出至碳板上,製作玻璃碎片。其次,將所得之玻璃碎片投入於容器底部具有1個圓形噴嘴尖之小型筒型鉑製襯套內,以使投入之玻璃碎片之黏度成為1000±150泊之方式將襯套加熱至特定溫度,將玻璃碎片熔融,獲得熔融玻璃。自前述鉑製襯套之噴嘴尖噴出之熔融玻璃以玻璃纖維徑成為13±2μm之方式,以捲取機以特定速度捲取,邊拉伸時邊冷卻固化,獲得具備真圓形之剖面形狀的玻璃線股。採取前述鉑製襯套之噴嘴尖與捲取機之間的1根玻璃纖絲(單纖絲),採取因接觸或摩擦所致之劣化極力受抑制之狀態的玻璃纖絲作為拉伸強度評價用樣品。其次,將所得之玻璃纖絲,以對準於將具備後述之2個夾捏部與2個支撐部之托架的短邊中心點彼此連結之線配置於長邊方向並接著,製作單纖絲試驗片。其次,以掃描型電子顯微鏡(日立股份有限公司製,商品名:S-3400)測定所得之玻璃纖絲之直徑,自所得之直徑算出玻璃纖絲之剖面積。其次,將前述托架之2個夾捏部設置於拉伸試驗機(A&D股份有限公司製,商品名:桌上型材料試驗機STB-1225S)之將夾捏具間距離設定為25mm之上下夾捏具上,切除前述托架中之2個支撐部,設為僅以前述玻璃纖絲連接夾捏部之狀態後,以十字頭速度5mm/分鐘進行拉伸試驗。其次,將玻璃纖絲斷裂時之最大荷重值除以玻璃纖絲之剖面積而算出拉伸強度。測定中將發生抽紗或折紗等之不完全斷裂之前述單纖絲試驗片除外,算出n=30之前述拉伸強度之平均值,而測定玻璃纖維強度。
又,前述托架具備25mm之短邊及50mm之長邊,且於其內部之中央具有短邊為15mm、長邊為25mm之切口部,使得前述托架之短邊及長邊分別與前述切口部之短邊及長邊平行,於前述切口部之短邊與前述托架之短邊之間,具備設定於拉伸試驗機之夾捏具上之夾捏部,且於前述切口部之長邊與前述托架之長邊之間,具備將前述2個夾捏部連接並支撐之支撐部。
[玻璃纖維彈性模數] 首先,與前述玻璃纖維強度之測定方法完全相同,進行玻璃纖絲之拉伸試驗。其次,將與2點間之應變ε 1= 0.0005及ε 2=0.0025對應的應力分別設為σ 1、σ 2,將應力差(σ 21)除以應變差(ε 21),算出拉伸彈性模數。測定中將發生抽紗之單纖絲試驗片除外,算出n=15之前述拉伸彈性模數之平均值,而測定玻璃纖維彈性模數。
[樹脂之含浸時間] 首先,於前述第2玻璃布之較寬度方向之一端部更於內側200mm之點、自另一端部朝內側200mm之點、以及寬度方向中央之點的3點中,切出以各點為中心之60mm×40mm大小的玻璃布片,作為含浸性評價試驗片。 其次,將前述含浸性評價試驗片浸漬於苯甲醇中,分別在經紗方向、緯紗方向測定自剛浸漬後至苯甲醇完全浸透至該含浸性評價用試驗片的時間。針對各測定點,使用各5片含浸性評價用試驗片進行測定,算出每個測定點之平均值。
接著,將各測定點之經紗及緯紗之含浸時間中,最大值與最小值之差設為含浸時間的偏差。 由於前述苯甲醇之折射率與玻璃纖絲近似,故將前述含浸性評價試驗片浸漬於苯甲醇時,於含浸部分係苯甲醇浸透於玻璃線股之玻璃纖絲之間看起來透明,而未含浸部分由於與存在於玻璃纖絲間之空氣產生折射率差故看起來不透明,可以很容易地辨識是否已含浸。
[實施例2] 本實施例中,製作玻璃纖維用玻璃組成物由表1所示之玻璃組成(相對於玻璃纖維總量,包含SiO 254.60質量%,Al 2O 314.10質量%,MgO 1.20質量%,CaO 22.40質量%,Fe 2O 30.20質量%,ZrO 20.00質量%,Li 2O、Na 2O及K 2O合計0.50質量%,B 2O 36.10質量%,TiO 20.30質量%,F 20.60質量%之E玻璃組成)所成之纖絲徑4.0μm之玻璃纖絲41根集束而成之玻璃線股。 其次,將如前述形成之玻璃線股作為經紗用玻璃線股及緯紗用玻璃線股,將該經紗及緯紗之織密度設為95根/25mm,除此之外,與實施例1完全相同,獲得平紋編織之第1玻璃布。
其次,除了將開纖處理之水壓設定為1.0MPa以外,與實施例1完全相同,對前述第1玻璃布實施脫油處理、表面處理及開纖處理,獲得作為本實施例之玻璃布的第2玻璃布。 本實施例之第2玻璃布具備紗寬120μm,平均段數1.4之經紗,與紗寬185μm,平均段數0.9之緯紗,且厚度為13μm。結果示於表1。 其次,除了使用本實施例所得之前述第2玻璃布以外,與實施例1完全相同,測定黏連分散數,求出黏連分散數之標準偏差,並測定構成該第2玻璃布之玻璃纖維的玻璃纖維彈性模數及玻璃纖維強度,另一方面測定樹脂對該第2玻璃布之含浸時間。結果示於表1。
[比較例1] 本比較例中,除了以將經紗用保護劑塗佈於經紗用玻璃線股之操作中的乾燥強度指數成為40.9之方式調整線速度以外,與實施例1完全相同,獲得作為本比較例之玻璃布的第2玻璃布。 本比較例之前述第2玻璃布具備紗寬374μm,平均段數3.7之經紗,與紗寬360μm,平均段數3.8之緯紗,且厚度為96μm。結果示於表1。 其次,除了使用本比較例所得之前述第2玻璃布以外,與實施例1完全相同,測定黏連分散數,求出黏連分散數之標準偏差,並測定構成該第2玻璃布之玻璃纖維的玻璃纖維彈性模數及玻璃纖維強度,另一方面測定樹脂對該第2玻璃布之含浸時間。結果示於表1。
由表1可知,根據實施例1及實施例2之玻璃布,藉由使黏連分散數為0.027~0.077之範圍內,而使樹脂對於經紗用玻璃線股之含浸時間的偏差為1.0分鐘以下,且可抑制該含浸時間之不均一。另一方面,可知比較例1之玻璃布,雖然布端部之經紗用玻璃線股及緯紗用玻璃線股的含浸時間與實施例1相同,緯紗之含浸時間偏差為1.0分鐘以下,但藉由使黏連分散數為超過0.077的0.094,而使樹脂對於經紗用玻璃線股之含浸時間的偏差為1.5分鐘,大於實施例1及實施例2之玻璃布,且該含浸時間不均一。
1:經紗用玻璃線股 1a:左側區域 1b:中心區域 1c:右側區域 2:玻璃纖絲 3:緯紗用玻璃線股 L,L 1,L 2,L 3:紗寬
[圖1]係顯示本發明之玻璃布所用之經紗用玻璃線股之剖面的電子顯微鏡照片的影印圖。 [圖2]係黏連數之測定方法的說明圖。
1:經紗用玻璃線股
2:玻璃纖絲
3:緯紗用玻璃線股

Claims (3)

  1. 一種玻璃布,其特徵係具備由複數根玻璃纖絲所成之玻璃線股作為經紗及緯紗之玻璃布,且以下述式(1)表示之黏連分散數落於0.027~0.077之範圍, (但,B max係以將經紗用玻璃線股之紗寬方向成為均等寬度之區域之方式,將經紗用玻璃線股分為左側區域、中心區域、右側區域之3個區域,並測定各區域之黏連數時之黏連數的最大值,B min係黏連數的最小值,N係經紗用玻璃線股中所含之玻璃纖絲的根數)。
  2. 一種預浸體,其特徵係包含如請求項1之玻璃布。
  3. 一種印刷配線板,其特徵係包含如請求項1之玻璃布。
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