JP2916371B2 - ガラス繊維織物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガラス繊維織物に関す
る。本発明は、種々の電子機器の多層プリント配線板用
ガラス繊維織物に適応するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、プリプレグはガラス繊維
糸で織成され、エポキシ樹脂を含浸させた織物のシート
である。このようなプリプレグは、プリント配線基板の
内層材に使用されている。この内層材を製造するために
は数枚のプリプレグを積層し、銅のような金属導電材を
そのプリプレグ多層体の上下に配置する。この多層体を
高温でプレス成形し、これによりプリプレグを互いに一
体化させ、かつその上下に配した金属に接着させる。こ
の場合、成形後のプリプレグ多層体は内層材のサポート
として機能する。

【０００３】またプリプレグは、複数のこのような内層
材からプリント配線を製造するときにも使用される。す
なわち、金属箔上に所望の模様を描くために、まず内層
材がエッチングされる。これらの内層材は、次に隣接す
る内層材の向かい合った面の間にプリプレグを配置して
所要枚数積み重ねられる。内層材の積層体は型に入れて
プレスされ、多層プリント配線基板が製造される。すな
わち、この場合は、プリプレグは積層内各部を結合させ
るための接着シートとして機能する。すなわち、成形す
る際、樹脂は溶解し、流動して金属箔の間のギャップや
内層部内のホールを満たす。このようにして、成形工程
後、積層内層部材の一体構造物が得られる。

【０００４】最近の多層薄板化の傾向の中で層間厚みを
できるだけ薄くするため、厚みが１５０μｍ以下である
薄地のガラス繊維織物を用いたプリプレグをボンディン
グシートとして使用することが多くなっている。しかし
ながら、この薄地のガラス繊維織物を用いたプリプレグ
では、インナービアホールの増加、および／または内層
金属箔の厚みの増加により、回路形成された内層金属箔
およびホールを埋め込むための樹脂不足を生じ、プリン
ト配線板の耐熱性の低下を引き起こしている。

【０００５】上記のように、プリプレグの含浸樹脂量を
増加することが長い間必要とされてきている。ボンディ
ングシートであるプリプレグの高樹脂含量化の手段とし
ては、プリプレグの基材として不織布を使用する方法
（特開平３−２８５３８９号公報）が考案されている
が、この場合は補強効果の低下が問題となる。また基材
としてガラス繊維織物を複数枚使用することも考えられ
るが、コストの上昇を招くため好ましくない。

【０００６】さらにガラス繊維織物の表層の樹脂量を高
めたプリプレグを製造することができるが、このような
積層状況下で成形を行う場合は、積層時の表層の樹脂流
れが増大してスリップが発生し、次工程の作業性を低下
させる。また積層工程での樹脂の流れに伴うストレスの
残留によってソリ、寸法不良などが発生し、また積層成
形を低圧で行った場合には成形不良が多数発生する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の問題点を解決することができる薄地のガ
ラス繊維織物を提供することにある。本発明の他の目的
は、プリプレグの含有樹脂量を増加させることができる
薄地のガラス繊維織物を提供することにある。

【０００８】本発明は、さらにプリプレグ中の補強材の
分布を均一にし、かつプリプレグ中の樹脂量を増加させ
て多層成形を容易にするとともに、多層プリント配線基
板の耐熱性の低下を防止することができ、また積層板中
に樹脂含量が多くなることによって、ガラス基材より誘
電率の低いマトリックス樹脂を用いた場合、プリント配
線基板の誘電率を下げる効果を有し、さらには積層板の
加工性を改良する効果も有する、多層プリント配線基板
を製造するためのボンディングシートとして使用される
薄地のガラス繊維織物を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
に鑑み鋭意研究した結果、ガラス繊維織物を構成する少
なくともヨコ糸にテクスチャード加工を施したガラス繊
維糸を用いた薄地のガラス繊維織物をプリプレグの補強
材として使用することにより、上記薄板多層板における
問題点が解消されることを見出し、本発明に到達した。

【００１０】すなわち、本願で特許請求される発明は以
下のとおりである。 （１）双方とも連続ガラス繊維から作られたタテ糸およ
びヨコ糸の２５mm当たりの打ち込み本数の和が７０本以
上であるガラス繊維織物であって、少なくともヨコ糸の
番手が４５ｔｅｘ以下で、少なくともヨコ糸がテクスチ
ャード加工糸で、かつ該ガラス繊維織物のかさ密度が
１．０ｇ／cm³ 以下であることを特徴とするガラス繊維
織物。

【００１１】

【００１２】本発明に使用されるガラス繊維としては、
Ｅガラス、Ｄガラス、Ｃガラス、クォーツガラス、Ｓガ
ラス、Ｔガラスおよび高誘電率ガラスであるＨガラス等
の連続したガラス繊維が挙げられるが、特に結節強度の
低いガラス材質において本発明のガラス繊維織物が適し
ている。本発明において、ガラス繊維糸の番手は、薄地
のガラス繊維織物を製織するため４５ｔｅｘ、好ましく
は３５ｔｅｘ以下とされる。ここで、番手とはガラス糸
１０００ｍ当たりの重量（ｇ数）で示され、ＪＩＳ Ｒ
３４２０の規格によって規定された試験方法で測定さ
れた値をいう。

【００１３】このようなガラス繊維糸としては、例えば
ＪＩＳ Ｒ ３４１３に規格化されている無アルカリガ
ラス糸のＥＣＧ１５０、ＥＣＥ１１０、ＥＣＥ２２５、
ＥＣＤＥ１５０、ＥＣＤ２２５、ＥＣＤ４５０、ＥＣＤ
９００、ＥＣＤ１８００等に相当するガラス糸、または
ＭＩＬ−Ｙ−１１４０Ｈに規格化されているＥＰＧ１５
０−１／０、ＥＣＥ２２５−１／０、ＥＣＤ−Ｅ１５０
−１／０、ＥＣＤ２２５−１／０、ＥＣＤ４５０−１／
０、ＥＣＤ９００−１／０、ＥＣＤ１８００−１／０等
に相当するガラス糸などが挙げられる。

【００１４】ガラス糸には片撚糸が好ましいが、糸を構
成する単糸の断面形状については特に限定はない。糸の
撚り数は通常３回／インチ以下とされ、後述するテクス
チャード加工を容易にする点からは１回／インチ以下で
あることが好ましい。本発明において、ガラス繊維織物
を構成する少なくともヨコ糸にはテクスチャード加工が
用いられる。ここで、テクスチャード加工糸とは、ガラ
ス糸を気体の乱流域または渦流域中に通過せしめてかさ
高加工した糸をいう。気体の乱流とは一定の規則性を有
さずに流動している状態をいい、また気体の渦流とは一
定の軸を有して回転しながら流動している状態をいう
が、複数の渦流域により乱流を形成することもある。乱
流および／または渦流を形成させる方法には特に限定は
なく、公知の方法が採用される。

【００１５】ガラス繊維糸のテクスチャード加工を行う
ためには、テクスチャリングノズル装置上のインターレ
ース器等、公知で適当な装置を用いることができる。テ
クスチャード装置にガラス繊維糸を供給する速度のよう
なテクスチャード加工条件、エア速度といったエア条
件、テクスチャード加工器の適当な構造の選択が、要求
されるテクスチャード加工の程度を得るために決定され
るべき要素である。糸のかさ高度を高くするために、す
なわちガラス繊維のかさ密度を低くするために、織物中
の樹脂量を増加させることは重要であるが、糸加工器へ
供給されるガラス繊維の速度が糸加工後に糸加工器から
吐出される速度より１．０５：１以上、好ましくは１．
０７：１以上早くなるような過供給条件を得ることは非
常に重要である。

【００１６】Ｅガラスに基づくガラス繊維を使用したガ
ラス繊維織物の場合、所望の樹脂量を保持させるために
は、ガラス繊維織物のかさ密度が１．０ｇ／cm³ 以下、
特に０．９ｇ／cm³ 以下であることが好ましく、それ以
上では樹脂保持の効果が小さくなる。ここで、かさ密度
とはガラス繊維織物の単位面積当たりの布重量を厚みで
割った値をいう。ガラス繊維織物のかさ密度の値が上記
の値より高い場合、織物の樹脂保持量の低下の原因をひ
き起こすことに留意しなくてはならない。

【００１７】かさ高加工の程度であるガラス繊維織物の
かさ密度の値および許容範囲の糸の番手は、そのガラス
繊維糸に使用されるガラスの比重により変動する。言い
かえると、かさ密度の所望範囲と糸の番手の許容範囲
は、そのガラス繊維に使用したガラスの比重を考慮して
決定されるべきである。例えばＨガラスの場合、その比
重は３．７であるので、比重２．６のＥガラスから作ら
れたガラス繊維のかさ密度の所望範囲が１．０ｇ／cm³
以下と考えられるならば、Ｈガラスを基材にしたガラス
繊維糸から構成されたガラス繊維織物のかさ密度は１．
４ｇ／cm³ 以下である。また、Ｅガラスの４５ｔｅｘの
ガラス繊維糸から作られている織物と同等の体積を得る
ための、Ｈガラスから作られるガラス繊維糸の番手は６
４ｔｅｘとなる。

【００１８】本発明で用いられるテクスチャード加工ガ
ラス繊維糸は、ばらけてフィラメントが波状になってお
り、このフィラメントの波状部は切れて羽毛立っている
場合もある。本発明による薄地のガラス繊維織物を得る
には、まずヨコ糸となるガラス繊維糸をテクスチャード
加工し、そしてこうして得た加工糸を、エアジェットル
ームでのヨコ糸の速度を維持したまま、エアジェットル
ームに供給することにより得ることができる。従来の技
術と較べてこのような本発明の方法は、テクスチャード
加工により著しく強度が低下したガラス繊維糸を使用し
ても、エアジェットルームでの製織工程で糸切れの数を
減少させることが可能である。すなわち、従来の技術で
は、図２に示すように、ガラス繊維糸１はサプライ２か
らテクスチャード加工器３に供給されるが、その加工工
程で糸にクリンプを生じさせ、その後糸はロール４に巻
かれる。そしてテクスチャード加工糸のロール４は巻き
戻されて、エアジェットルームのピッキング器５（エア
ノズル）を伝わって、ルームのタテ糸で形成された杼口
にヨコ糸として打ち込まれる。すなわち、テクスチャー
ド加工糸は一度ロール４に巻き取られ、その後エアジェ
ットルームに供給される。このようなガラス繊維糸の２
段階処理はロールへの巻き取り、そしてロールからの巻
き戻し中に糸の損傷を引き起こす。糸の強度を守るため
に糸の糊付けが必要となるが、それはまた糸のかさ高の
程度を減少させる。

【００１９】これに対して本発明では、図１に示すよう
に、ロール４のガラス繊維糸はテクスチャード加工器３
での加工工程の後、加工器３での加工速度を維持したま
ま、ヨコ糸のピッキング器５に供給され、そして直接杼
口に打ち込まれる。この結果、図２の従来の技術に較べ
て本発明ではテクスチャード加工糸をロールに巻き取る
工程、およびピッキング器に供給するためにロールから
その糸を巻き戻す工程が省かれ、ガラス繊維糸に損傷を
与える可能性を下げることができる。さらに本発明は従
来の技術と異なり、糸の強度を維持できるため、テクス
チャード加工後の糸の糊付けの必要がないので、テクス
チャード加工中に得られるかさ高の効果が維持される。

【００２０】本発明によるガラス繊維織物においては、
織物の各２５mm長さ当たりのタテ糸およびヨコ糸の打ち
込み本数の和が７０本以上、好ましくは８０本以上であ
る。２５mm当たりの打ち込み本数の和が７０本未満では
織物の目が非常に粗くなり、これは織物のコースまたは
織りラインの顕著な曲がりをひき起こすことがある。ま
たその織物からプリプレグを作成した際にピンホールの
発生が顕著になる。また、ガラス繊維織物を得るには、
例えば平織り、朱子織り、綾織り、ななこ織り等から所
望の織り方が選択される。

【００２１】本発明のガラス繊維織物には、高温脱糊処
理、例えばシランカップリング剤による表面処理などの
通常実施されている処理を施すことができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明する。なお、例中のガラス繊維織物の織り密度、重
量、厚みはＪＩＳ Ｒ ３４２０に準じて測定した。 実施例１ ガラス繊維織物として、タテ糸とヨコ糸にＥＣＥ１１０
−１／０ １Ｚを使用して製織した。ヨコ糸のＥＣＥ１
１０−１／０ １Ｚはテクスチャリングノズルを用いて
テクスチャード加工を施した。すなわち、高速度エア流
をガラス繊維糸に当ててガラス繊維糸が乱流を受けるよ
うに連続的に移動させ、これにより糸にクリンプを生じ
させた。この糸のテクスチャリングノズルへの供給速度
は、ノズルからの吐出速度に対して（過供給比）１．１
３の比率となるように制御した。テクスチャリングノズ
ル３から引き出されたテクスチャード加工糸は、その吐
出速度を維持したまま、エアジェットルームのピッキン
グノズル５に直接送り込んだ。エア圧３．０kg／cm² で
のピッキングノズルによるピッキング処理する一方、エ
アジェットルームで織成操作を行い、テクスチャード加
工ガラス繊維糸のヨコ糸を、テクスチャード加工してい
ないガラス繊維糸のタテ糸で形成されている杼口に打ち
込み、タテ糸４６本／２５mm、ヨコ糸４３本／２５mmの
織り密度で重量１６９ｇ／ｍ² 、厚み０．２０mmのガラ
ス繊維織物を製織した。

【００２３】実施例２ ガラス繊維織物として、タテ糸とヨコ糸にＥＣＥ２２５
−１／０ １Ｚを使用して製織した。ヨコ糸のＥＣＥ２
２５−１／０ １Ｚはテクスチャリングノズルを用いて
テクスチャード加工を施した。すなわち、高速度エア流
をガラス繊維糸に当ててガラス繊維糸が乱流を受けるよ
うに連続的に移動させ、これにより糸にクリンプを生じ
させた。この糸のテクスチャリングノズルへの供給速度
は、ノズルからの吐出速度に対して（過供給比）１．０
７の比率となるように制御した。テクスチャリングノズ
ル３から引き出されたテクスチャード加工糸は、その吐
出速度を維持したまま、エアジェットルームのピッキン
グノズル５に直接送り込んだ。エア圧３．０kg／cm² で
のピッキングノズルによるピッキング処理する一方、エ
アジェットルームで織成操作を行い、タテ糸６０本／２
５mm、ヨコ糸５６本／２５mmの織り密度で重量１０９ｇ
／ｍ² 、厚み０．１４mmのガラス繊維織物を得た。

【００２４】実施例３ ガラス繊維織物として、タテ糸とヨコ糸にＥＣＧ１５０
−１／０ １Ｚを使用して製織した。ヨコ糸のＥＣＧ１
５０−１／０ １Ｚはテクスチャリングノズルを用いて
テクスチャード加工を施した。すなわち、高速度エア流
をガラス繊維糸に当ててガラス繊維糸が乱流を受けるよ
うに連続的に移動させ、これにより糸にクリンプを生じ
させた。この糸のテクスチャリングノズルへの供給速度
は、ノズルからの吐出速度に対して（過供給比）１．０
７の比率となるように制御した。テクスチャリングノズ
ル３から引き出されたテクスチャード加工は、その吐出
速度を維持したまま、エアジェットルームのピッキング
ノズル５に直接送り込んだ。エア圧３．０kg／cm² での
ピッキングノズルによるピッキング処理する一方、エア
ジェットルームで織成操作を行い、タテ糸６０本／２５
mm、ヨコ糸４７本／２５mmの織り密度で重量１５０ｇ／
ｍ² 、厚み０．１８mmのガラス繊維織物を製織した。

【００２５】

【比較例】

比較例１ ガラス繊維織物として、タテ糸にＥＣＥ１１０−１／０
１Ｚを使用し、ヨコ糸にはＥＣＥ１１０−１／０ １
Ｚを用い、エアジェットルームでタテ糸４６本／２５m
m、ヨコ糸４３本／２５mmの織り密度で重量１６９ｇ／
ｍ² 、厚み０．１５mmのガラス繊維織物を製織した。 比較例２ ガラス繊維織物として、タテ糸にＥＣＥ２２５−１／０
１Ｚを使用し、ヨコ糸にはＥＣＥ２２５−１／０ １
Ｚを用い、エアジェットルームでタテ糸６０本／２５m
m、ヨコ糸５６本／２５mmの織り密度で重量１０９ｇ／
ｍ² 、厚み０．１０mmのガラス繊維織物を製織した。 比較例３ ガラス繊維織物として、タテ糸にＥＣＧ１５０−１／０
１Ｚを使用し、ヨコ糸にはＥＣＧ１５０−１／０ １
Ｚを用い、エアジェットルームでタテ糸６０本／２５m
m、ヨコ糸４７本／２５mmの織り密度で重量１５０ｇ／
ｍ² 、厚み０．１４mmのガラス繊維織物を製織した。

【００２６】比較例４ ガラス繊維織物として、タテ糸とヨコ糸にＥＣＥ２２５
−１／０ １Ｚを使用し、ガラス繊維織物を製造した。
ヨコ糸のＥＣＥ２２５−１／０ １Ｚはインターレース
器を使用してテクスチャード加工したものを用いた。す
なわち、ガラス繊維糸はインターレース器へ速度５００
ｍ／分、エア圧２．５kg／cm² で導入された。糸の張力
は、糸にクリンプループを生じない程度に充分に大きか
った。このようにして得られた加工糸は、一旦ロールに
巻き取られた。このテクスチャード加工糸は、テクスチ
ャード加工していないタテ糸の杼口に打ち込んでヨコ糸
にするために、ロールからエアジェットルームのピッキ
ングノズルに供給された。その結果、タテ糸６０本／２
５mm、ヨコ糸５８本／２５mmの織り密度で重量１０９ｇ
／ｍ² 、厚み０．１０mmのガラス繊維織物を製織した。

【００２７】試験例 実施例１〜３および比較例１〜４で得られたガラス繊維
織物の樹脂保持量を下記のようにして測定し、その結果
をそれぞれのガラス繊維織物のかさ密度（単位面積当た
りの布重量／厚み）とともに表１に示した。実施例１〜
２および比較例１〜２で得られたガラス繊維織物を基材
として、またマトリックス樹脂としてポリイミド樹脂
（ＫＥＲＩＭＩＤ６０１、商標）を用いて、本明細書の
初めに記述したように常法に従って、表２に示す構成の
積層板を作成し、その１ＭＨｚにおける誘電率をＪＩＳ
Ｋ ６９１１に準じて測定し、併せて表２に示した。 （樹脂保持量）ガラス繊維織物を粘度２５０ｃｐｓのエ
ポキシ樹脂ワニスに浸漬し、表層のワニスを除去するた
めに１時間吊り下げた状態で放置し、乾燥して測定用プ
リプレグを作成する。このプリプレグの重量Ａを測定し
た後、このプリプレグを６３０℃で１時間加熱処理して
重量Ｂを測定し、樹脂保持量を次式により算出する。

【００２８】

【数１】 樹脂保持量（％）＝｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝×１００ 表１から、本発明によりかさ密度の低いガラス繊維織物
を製造することができ、これは、樹脂保持量の値の増加
に効果的であることが明らかにされた。また、実施例１
〜３のガラス繊維織物を用いて作成したプリプレグ中の
樹脂の分布を顕微鏡観察により測定したが、プリプレグ
中の樹脂は均一に分布していることがわかった。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【発明の効果】本発明のガラス繊維織物によれば、薄地
ガラス繊維織物で、かつ少なくともヨコ糸にテクスチャ
ード加工糸を用いているため、樹脂の保持性が高く、ガ
ラス繊維織物内に樹脂を均一に分布させることができ、
したがってこのガラス繊維織物を用いて作成したプリプ
レグの使用により、積層成形時にスリップ等の問題を減
少し、耐熱性に優れ、誘電率を容易に下げることができ
る薄板多層プリント配線基板を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガラス繊維織物を製造する方法の
概略説明図。

【図２】従来の技術によりガラス繊維織物を製造する方
法の概略説明図。

【符号の説明】

１…ガラス繊維糸、２…ロール、３…テクスチャード加
工器、４…ロール、５…ピッキングユニット（器）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−47332（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−40843（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−49032（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D03D 15/00 D03D 15/12 D03D 47/28 - 47/36 D03J 1/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 双方とも連続ガラス繊維から作られたタ
   テ糸およびヨコ糸の２５mm当たりの打ち込み本数の和が
   ７０本以上であるガラス繊維織物であって、少なくとも
   ヨコ糸の番手が４５ｔｅｘ以下で、少なくともヨコ糸が
   テクスチャード加工糸で、かつ該ガラス繊維織物のかさ
   密度が１．０ｇ／cm³ 以下であることを特徴とするガラ
   ス繊維織物。