JPH0390671A - 芳香族ポリアミド繊維織布の処理方法 - 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、プリント配線基板用等として好適な繊維基材
の表向を処理する方法に係り、更に詳しくは芳香族ポリ
アミド繊維織布の処理方法に関する。

（従来の技術） 一般にプリント配線基板等には、繊維織物と樹脂とから
なるプリプレグ積層材が用いられている。

かかる繊維強化複合材料は、引張強さ、衝撃強さ。

ヤング率等の改善、寸法安定性及び耐熱性の向上等の効
果を期待してなされたものであり、実際上の効果も発現
されている。そしてその効果は樹脂の性質や繊維の構造
、形状２組織等により影響され、就中強化繊維とマトリ
ックス樹脂の界面接着性の影響が大きく、繊維表面にカ
ップリング剤処理をするのが通例である。また、プリン
ト配線基板材料に用いられる繊維として重要なものにガ
ラス繊維、炭素ａｍ等があるが、一般に上記の処理を施
して供されている。

従来、ＬＳＩ搭載用プリント配線基板としてガラス繊維
／エポキシ樹脂積層板が産業用機器に多用されて来たが
、近年のＬ８Ｉの高密度化などの進歩に伴い、かかる積
層板は高温時の特性、特に寸法安定性に欠けるため、高
精度回路の製造に対応するのが困難となってきた。

一方、芳香族ポリアミド繊維、例えばポリ（ｐ−フェニ
レンテレフタルアミド）ｍ維は密度が１、４５１／ａｍ
”とガラス繊維に比べ著しく軽量で、比強度、比弾性率
が優れており、また電気特性。

耐熱性も良好であり、更に熱膨張率が負であるという特
性を生かし、適切なマトリックス樹脂を組み合わせるこ
とにより、ＬＳＩチップの材料であるセラミックやシリ
コンと同等の寸法安定性を実現できることが知られてい
る。即ち、芳香族ポリアミド繊維にポリイミド（例えば
ポリアミノビスマレイミド）樹脂を組み合わせた！！１
層板は耐熱性に優れ、その熱膨張率が１０／”Ｃオーダ
ーであり、シリコンの２，８Ｘ１０　　／”Ｃ，セラミ
ックパッケージの６　Ｘ　１０””　／’Ｃに近く、該
積層板を用いることにより信頼性の高い回路基板を得る
ことができる。

しかしながら芳香族ポリアミド繊維は耐熱性樹脂との界
面接着性が悪く、更に極めて高強力且つ靭性が高いため
、穿孔加工性（ドリリング性）が悪いといった問題点が
あった。このため、本発明者らは特開昭６０−４５１１
３１号公報で芳香族ポリアミド繊維をアミノポリアミド
ｆＢ液処理する方法を、特開昭６３−２７．８９３８号
公報で芳香族ポリアミド繊維を低温プラズマ処理後アミ
ノポリアミド処理する方法を提案した。しかしこれらは
いずれも、界面接着性を向上する効果はあったが、ドリ
リング性の向上はあまり見られないものであった。

又、特開昭６１−２１３１４２号公報ではガラスｌ１４
維織布を高圧ウォータージェットで開繊することにより
ドリリング性が向上することが開示されているが、この
方法を芳香族ポリアミド繊維織布に応用した場合、ドリ
リング性は若干改善されるものの、耐熱性及び引きはが
し強さの向上はあまり見られないものであった。以上述
べた通り、高性能ＬＳＩ用として好適な耐熱性、界面接
着性及びドリリング性が得られる芳香族ポリアミド繊維
織布の処理方法は未だ満足すべきものがないのが現状で
ある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、上記の問題点を改善し、耐熱性、界面
接着性及びドリリング性に優れたプリント配線基板等に
使用される繊維強化樹脂複合材料に好適に用い得る芳香
族ポリアミド繊維織布の処理方法を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の上記目的は、芳香族ポリアミド繊維を構成して
得られた織布に、アミノポリアミドを含有してなる液を
′高圧のウォータージェットとして複数のノズルより均
一に噴射することを特徴とする芳香族ポリアミドｍＭ＠
織布の処理方法により達成される。

本発明で用いられる芳香族ポリアミド繊維は、例えばポ
リパラフェニレンテレフタルアミド、ポリメタフェニレ
ンイソフタルアミド、ポリパラフェニレン・３．４′ジ
フエニルエーテル・テレフタルアミド等いずれも用い得
るが通常はポリパラフェニレンテレフタルアミドが多く
用いられる。

本発明においては、複数の小口径のノズルより噴射され
た高圧のウォータージェットを用いる。

上記ノズルの口径は好ましくは０．１〜０．６ｍｍであ
り、また噴射圧は好ましくは５０〜１５０　ｋｇ／ｃｍ
２である。上記ウォータージェットの噴射方法は公知の
方法より適宜選択すればよく、例えば上記複数のノズル
を軸中心から偏心させながら回転するものでも或いは耐
圧パイプの軸に沿ってノズルを穿設したものであっても
よい。又、上記ノズルは織布の巾方向に往復運動させて
、織布上に高圧のウォータージェットを均一に噴射せし
めることも好適である。

本発明で用いられるアミノポリアミドは、例えば−膜構
造式 ％式％ Ｂ：不飽和脂肪酸二量体の炭化水素基 Ｊ、ｍ：１〜８の整数 ｎ：１〜５の整数 で示されるものである。凡の一例としてリノール酸ダイ
マーを示せば （Ｃｕｔ）＠−（Ｈ３ となるものであり、植物油脂肪酸が多く用いられ ている。

アミノポリアミドは、酸、アミンの組合せや重合度によ
り、常温で固状、液状等種々のものがあるが、本発明で
は水あるいはエタノールその他の溶剤に溶解して使用さ
れるので、溶解性、溶液の安定性が必要となる。アミノ
ポリアミドに用いられる不飽和脂肪酸は、リノール酸を
中心とする不飽和基を２ケ含有する脂肪酸がとくに有効
であるが、炭素数４〜２２の範囲のものが一般に使用さ
れる。ポリアミン類はジアミン、トリアミン、ペンタミ
ン等が使用され、また実際工業的に生産される場合にみ
られる如く単一組成分のみでなく混合していても、Ｊａ
ｎの上記範囲内のものが本発明の処理に通常使用される
。但し、高分子量のものやアミン価の低い（１６０以下
：アミン価は樹脂１ｇ当りの水酸化カリウム（ｍｙ）で
示す）アミノポリアミドは水に不溶となり、エタノール
でも溶解しにくい等溶解性が低下し、処理方法での限定
が出て来る。

本発明においては、上記アミノポリアミドは溶剤に溶解
して用いられるが、該溶剤としては水。

アルコール、芳香族系溶剤等が単独又は併用して用いら
れ、好ましくは水又はエタノールが用いられる。本発明
においてアミノポリアミドの溶液濃度は、通常０．６〜
１０重量％である。

本発明においては、前記アミノポリアミドを含有する液
を複数のノズルから高圧のウォータージェットとして前
記芳香族ポリアミドｍ維の織布に均一に噴射する必要が
ある。かかる処理により、芳香族ポリアミドｍ維織布は
、織布を構成している各経糸及び緯糸がほぐれて開繊し
、織布表面の平滑性が著しく改善するとともに、ウォー
タージェットに含有しているアミノポリアミドが各繊維
表面に均一に付与するものである。引き続き該織布を乾
燥し、その結果アミノポリアミドは織布繊維重量に対し
Ｏ，ＯＳ〜５重量外付着することとなる。尚、アミノポ
リアミドは、理想的には略分子層程度の薄層を形成する
ような薄い方が望ましく、余り厚いと却って接着力も低
下し、複合材料の性質にも悪影響を及ぼすことがある。

本発明の方法によれば、芳香族ポリアミド繊維の表面処
理剤としての効果を有するアミノポリアミドを高圧のウ
ォータージェットとして該織布に付与せしめることによ
り、アミノポリアミド処理液に単に浸漬や塗布した場合
、あるいはアミノポリアミドを含まない液でウォーター
ジェット処理した後アミノポリアミド処理した場合に比
較し、織布ｍ維の隅々にまで極めて均一に付与する効果
を奏するものである。

従来のアミノポリアミド処理あるいは高圧ウォータージ
ェット処理では、ドリリング性及びハンダ耐熱性の向上
は顕著には見られなかったが、本発明の方法は、上述の
アミノポリアミド処理効果に高圧のウォータージェット
の作用を巧みに組み合わせたものであって、このことに
よってはじめて格段に優れたドリリング性、耐熱性及び
引きはがし強さが得られるようになるのである。

（発明の効果） 本発明の方法によって処理した芳香族ポリアミド繊維織
布は、ポリイミド樹脂、エポキシｇＢ脂等の耐熱ａｍ詣
との界面接着性に優れ、かかる織布を用いた繊維強化複
合材料を積層、硬化したプリント配線基板は、層間接着
力、ハンダ耐熱性及びドリリング性に優れたものであり
、従って高性能化、小型化した電子機器の回路に極めて
好適に用い得るものである。

以下、実施例により本発明を詳述するが、その前に本明
細書における各種特性の測定方法及び評価方法について
記述する。

くドリリング性〉 得られたプリント配線基板１枚の上側に厚さ０．８ｍｍ
、下側に厚さ１．６　ｍｍの当板を当てたものを用意し
、このものをＮＣドリリングマシン（エクセロンＫＩＣ
製）により、０．２ｍｍのストレートドリルを使用し、
回転数８万ｒｐｍ　、　　ドリル送りスピード２００μ
ｍ／回転で穿孔加工した。

１０００ヒツト後の穴壁面の状態を顕微鏡観察し、穴壁
面に芳香族ポリアミド繊維の切れ端がどの程度出ている
かによって、下記の基準で評価した。

Ｏ・・・はとんど出ていない Δ・・・少し出ている ×・・・かなり出ている くハンダ耐熱性〉 ＪＩ８　０−６４８１に従って行なった。試験片を１時
間煮沸後、温度をそれぞれ２６Ｇ”０．３００℃に保持
したハンダに浸るように浮かべ、銅はく面及び積層板面
のふくれ又は剥れの有無を目視により調べた。

〈引きはがし強さ〉 ＪＩ８　　Ｃ−６４８１に従って行なった。引張り試験
機により銅張り積層板の銅はくを絶縁板から直角方向に
引きはがすときの単位帳当りの最低荷重を測定した。

（実施例１） ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維糸（デュポン
社ケプラー４９）を経糸と緯糸に用い、密度径３４本／
２．５０ｍ、緯３４本／２．５ｃｍの平織物（６２１７
ｍ”　、厚さ０．１１ｍｍ）を製織し、湯洗により湿式
精練した後乾燥した。

次に、上記乾燥織布を走行させながら、該織布の巾方向
に直線上に４０　ｍｍ間隔でノズルを配設し、下記のウ
ォータージェット条件により、該織布を処理した。

くウォータージェット条件〉 ノズル口径：　０．５　ｍｍ 処理液：２重量％アミノポリアミド（アミン価＝７８０
）のエタノール溶液 噴射圧：　１００　ｋｙ／　ａｍ” 織布の走行速度：３０ｍ／分 織布とノズルの間隔：　１６０　ｍｍ 上記ウォータージェット処理後、マングルにて絞り、１
１０℃、５分間乾燥した。引き続き、ウォータージェッ
ト処理乾燥織布にケルイミド６０１（日本ポリイミド（
株）製ビスマレイミド樹脂）のＮ−メチルピロリドン溶
液（５０重量％）を含浸し、１６０℃Ｔ分乾燥して樹脂
を５０重量％付与したプリプレグを得た。該プリプレグ
を１８枚積層した後、プレス機にて温度１８０℃、圧力
５０ｋｐ／ａｍ”で１時間プレスし、更に２００°Ｃに
て４８時間硬化を行なって本発明の方法による実施例１
のプリント配線基板を得た。

得られたプリント配線基板の各種特性は第１表に示す通
りであり、ドリリング性、ハンダ耐熱性及び引きはがし
強さはいずれも極めて良好であった。

（比較例１） 実施例１と同様の織布を用い、実施例１のウォータージ
ェット処理をしない代りに実施例１のウォータージェッ
ト処理に用いたアミノポリアミドを配合した処理液に浸
漬する他は実施例１と同様の方法で処理して比較例１の
プリント配線基板を得た。

得られたプリント配線基板の各種特性は第１表に示す通
りであり、ドリリングにおける毛羽立ちが多く、ハンダ
耐熱性も悪かった。

（比較例２） 実施例１において、ウォータージェット処理の処理液に
アミノポリアミドを配合しない他は実施例１と同様の方
法で処理して比較例２のプリント配線基板を得た。

得られたプリント配線基板の各種特性は第１表に示す通
りであり、ドリリング性はやや向上するもののハンダ耐
熱性が極めて悪く、引きはがし強さも小さいものであっ
た。

（比較例３） 実施例１におけるウォータージェットとアミノポリアミ
ドによる処理を同時ではなく別工程で行なった。即ち、
実施例１と同様の織布を処理液にエタノールを用いる池
は実施例１と同様の条件でウォータージェット処理をし
、更に実施例１で用いたアミノポリアミドを含有する処
理液に浸漬し、絞液後乾燥した。引き続き実施例１と同
様゛の方法で樹脂を含浸処理して比較例３のプリント配
線基板を得た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 芳香族ポリアミド繊維を構成して得られた織布に、アミ
   ノポリアミドを含有してなる液を高圧のウォータージェ
   ットとして複数のノズルより均一に噴射することを特徴
   とする芳香族ポリアミド繊維織布の処理方法。