專利名稱：耐熱纖維片材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在高溫和高濕度下具有優(yōu)異耐熱和電絕緣性能，因此適用作電路板層壓板的耐熱纖維片材，尤其涉及由人造短纖維和纖條體組成的耐熱纖維板，其中所述人造短纖維由耐熱高分子聚合物組成，所述纖條體包含耐熱有機(jī)高分子聚合物作為主要組分。
作為用于電路板層壓板材的基質(zhì)，需要有各種特性，如耐熱性、熱尺寸穩(wěn)定性、濕尺寸穩(wěn)定性、電絕緣性、耐變形性(不易扭曲、卷曲、起皺等)、重量輕等。
由于比起由其它材質(zhì)制成的紙，耐熱纖維片材在耐熱性、電絕緣性能、熱尺寸穩(wěn)定性、重量輕等幾方面性能優(yōu)異，因此，目前正日益采用耐熱纖維片材作為用于電路板層壓板材的基質(zhì)。
例如，已經(jīng)提出使用一種由聚間苯二酰間苯二胺人造短纖維(Conex，由Teijin Limited制造)與聚間苯二酰間苯二胺制的紙漿(日本未審專利公開№2-236907、2-106840等)組成的片材；以及一種由聚對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物纖維(Technora，由Teijin Limited制造)與有機(jī)樹脂粘合劑(日本未審專利公開№1-92233和2-47392)組成的耐熱纖維片材等。
然而，由于前者不僅因在如250℃或更高的高溫下熱處理而引起收縮，導(dǎo)致尺寸發(fā)生變化，而且其纖維的平衡含水量(含水量)多至5-6％，同時(shí)雜質(zhì)離子含量也較高，因此該紙的電絕緣性能不好，不能用作要求高度可靠性的電絕緣基質(zhì)。
另一方面，盡管后者的平衡含水量和雜質(zhì)離子含量低，但由于它使用了有機(jī)樹脂作為粘合劑組分，因此存在這樣一個(gè)問(wèn)題粘合劑在生產(chǎn)過(guò)程中可遷移到紙的表面和背面，造成分布不勻，結(jié)果，存在于紙中間層部分的粘合劑量變得非常少，破壞了在厚度方向上的均勻性和所述紙的可靠性。
在使用這種耐熱纖維片材作為用于電路板基質(zhì)的層壓板時(shí)，該片材要經(jīng)過(guò)預(yù)浸漬制備步驟，其中將該片材例如用含環(huán)氧樹脂的清漆組合物浸漬，干燥，然后經(jīng)過(guò)半固化層壓和成形步驟。在這些步驟中，由于有機(jī)樹脂粘合劑分布不勻，造成清漆組合物不能均勻浸漬和粘附，一部分粘合劑熔融，這樣降低了人造短纖維相互間的粘附性，因此片材本身發(fā)生破裂。另外，由于樹脂粘合劑分布不勻，人造短纖維相互非均勻地移動(dòng)，因此人造短纖維在片材中就分布不勻。還有，用于電路板的所得層壓件有時(shí)在高溫焊料回流步驟中會(huì)變形。
另外，還提出了一種通過(guò)機(jī)械方式，使用間位型芳族聚酰胺纖條體而不是有機(jī)樹脂作為粘合劑，粘結(jié)對(duì)位型芳族聚酰胺人造短纖維(Kevlar，由Du Pont Co.,Ltd.制造)和對(duì)位型芳族聚酰胺原纖化微纖維(Kevlar)而得到的片材(日本未審專利公開№61-160500和日本未審專利公開№5-65640)。
盡管這種片材在耐熱性、熱尺寸穩(wěn)定性、濕尺寸穩(wěn)定性、耐變形性(扭曲、卷曲、起皺等)等方面性能優(yōu)異，但問(wèn)題在于，常常生成高濕度電絕緣性能試驗(yàn)不合格的次品，這是因?yàn)樗美w條體為間位型芳族聚酰胺，且其平衡含水量和雜質(zhì)離子含量高。
這就是說(shuō)，在電路板層壓件中，由于使用了高水分吸收(平衡水含量)基質(zhì)進(jìn)行制造，所含雜質(zhì)離子在長(zhǎng)期高濕度下通電會(huì)發(fā)生遷移，所以電絕緣性能變差，不能保持長(zhǎng)期可靠性。
如上所述，雖然提出了各種耐熱纖維片材，但仍沒(méi)有得到一種可用作電絕緣材質(zhì)其水吸收量和雜質(zhì)離子含量低，電絕緣性能優(yōu)異，且在紙的厚度方向上保持均勻，具有良好的清漆組合物浸漬性能，同時(shí)具有優(yōu)異的疊層間粘結(jié)性能和耐變形性能的紙基質(zhì)。
本發(fā)明的綜述本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種耐熱纖維片材，它在高濕度下具有優(yōu)異的耐熱性、熱尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)異的疊層間剝離強(qiáng)度、優(yōu)異電絕緣性能，而且雖然體密度高但其樹脂浸漬性能良好，因此適用作電絕緣基質(zhì)和用于電路板的層壓件。
上述耐熱纖維片材是這樣得到的使用由有機(jī)高分子聚合物組成的纖條體作為造紙用粘合劑，將由耐熱有機(jī)高分子聚合物，如對(duì)位型芳族聚酰胺人造短纖維組成的一種或兩種或多種人造纖維結(jié)合起來(lái)；形成紙；然后在高溫和高壓下，部分軟化和/或熔化由上述有機(jī)高分子聚合物組成的纖條體，這樣可將組成紙的人造短纖維強(qiáng)力地相互結(jié)合起來(lái)。
因此，按照本發(fā)明，提供了一種耐熱人造短纖維片材，它包含(A)40-97(重量)％的由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的人造短纖維，和(B)3-60(重量)％的由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的纖條體，且所述纖條體被加入人造短纖維(A)中，其中所述纖條體(B)通過(guò)部分軟化和/或熔化用作粘合劑，和提供一種用于制造耐熱人造短纖維片材的方法，它包括將一種含水漿液經(jīng)過(guò)濕式造紙工藝，干燥，其中所述含水漿液均勻分散有由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的人造短纖維和由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的纖條體，然后在220-400℃的溫度和150-250公斤/厘米2的壓力下，熱壓所得的干燥紙，這樣可部分軟化和/或熔化由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的所述纖條體。
優(yōu)選實(shí)施方案的描述本發(fā)明的耐熱纖維片材包括紙、無(wú)紡布或片材，所述片材由作為主要組分的人造短纖維(由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成)和纖條體(由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成)組成，其中由有機(jī)高分子聚合物組成的所述纖條體通過(guò)部分軟化和/或熔化而用作粘合劑。
作為由有機(jī)高分子量聚合物組成的上述人造短纖維，使用了其熱分解起始溫度為330℃或更高的芳族聚酰胺人造短纖維、由含有雜環(huán)的芳族聚合物組成的人造短纖維、由聚醚酮組成的人造短纖維等，其中芳族聚酰胺人造短纖維是優(yōu)選的。另外，上述人造短纖維可單獨(dú)使用、或兩種或多種混合起來(lái)使用。
上述芳族聚酰胺人造短纖維是由芳族均聚酰胺或芳族共聚酰胺組成的短纖維，其中有80(摩爾)％或更多，優(yōu)選90(摩爾)％或更多的由下式(Ⅰ)表示的聚酰胺組成重復(fù)單元，(Ⅰ)-NH-Ar1-NHCO-Ar2-CO-其中Ar1和Ar2分別表示芳族基團(tuán)，優(yōu)選為選自下式(Ⅱ)的相同或不同芳族基團(tuán)，條件是芳族基團(tuán)中的氫原子可被鹵素原子、1-3個(gè)碳原子的低級(jí)烷基、苯基等所取代。
例如，在英國(guó)專利№1501948、美國(guó)專利№3733964、№3767756和№3869429、以及日本未審專利公開№49-100322、№47-10863、№58-144152和№4-65513等中，描述了用于制造這種芳族聚酰胺纖維的方法和該纖維的特性。
對(duì)位型芳族聚酰胺人造短纖維特別優(yōu)選為用作本發(fā)明的芳族聚酰胺人造短纖維。這是一種其中上式(Ⅰ)中的所有Ar1和Ar250(摩爾)％或更多是具有對(duì)位結(jié)構(gòu)的芳族基的人造短纖維，具體地說(shuō)，使用對(duì)苯二酰對(duì)苯二胺人造短纖維(Kevlar，由Du Pont Co.,Ltd.制造)、對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物(Technora，由Teijin Limited制造)等。特別是，后者的電絕緣性能優(yōu)異因而更優(yōu)選，這是因?yàn)樗鼉H包含來(lái)自紡絲工藝所用溶劑的少量雜質(zhì)離子。
在此，為了提高上述對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物人造短纖維的清漆組合物浸漬性能，同時(shí)為了在電路板層壓件的制造工藝中減少變形并提高在高溫下的電絕緣性能和尺寸穩(wěn)定性，更優(yōu)選將陽(yáng)離子可交換的和非離子吸附的固態(tài)無(wú)機(jī)化合物固定在其表面上，因?yàn)?，通過(guò)無(wú)機(jī)化合物的媒介作用，可在電路板層壓件的制造工藝中，尤其在浸漬清漆組合物(特別是環(huán)氧樹脂等)的工藝中提高纖維與清漆組合物的粘附性。
至于上述陽(yáng)離子交換物質(zhì)和具有陽(yáng)離子交換能力和非離子物質(zhì)吸附能力的非離子吸附性固態(tài)無(wú)機(jī)化合物，其具體例子有硅石/礬土、硅石/氧化鎂、高嶺土、酸白土、活性粘土、滑石、膨潤(rùn)土、滲透劑(osmose)等。
尤其作為固體顆粒固定在纖維表面上的化合物是優(yōu)選的，因?yàn)榭蛇M(jìn)一步提高粘附效果。至于顆粒度，可以使用約0.01-5.00μm的那些。另外，為了將上述無(wú)機(jī)化合物固定在纖維表面上，例如，優(yōu)選將無(wú)機(jī)化合物顆粒壓到表面發(fā)生軟化的纖維表面上，這樣顆粒得以進(jìn)入纖維最外層部分。
另外對(duì)位型芳族聚酰胺人造短纖維的某些部位，如其末端可以原纖化，但并不優(yōu)選具有太多的這種部分，因?yàn)檫@會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題，如清漆組合物的不均勻浸漬和表面平滑性降低，因此有礙于本發(fā)明的目的。
再者，用于本發(fā)明的間位型芳族聚酰胺人造短纖維是包含上述(Ⅰ)中的80(摩爾)％或更多的Ar1，和80(摩爾)％或更多的Ar2是間位結(jié)構(gòu)，芳族基團(tuán)的人造短纖維，例如，可以使用由均聚物或共聚物組成的人造短纖維，這可通過(guò)使用一種或兩種或多種對(duì)苯二酸、間苯二酸等作為二羧酸，使用一種或兩種或多種間苯二胺、4,4’-二氨基苯基醚、4,4’-二氨基二苯甲烷、二甲苯二胺等作為二胺制成。
其代表例為由聚間苯二酰間苯二胺、聚對(duì)苯二酰間二甲苯二胺、或通過(guò)共聚間苯二酰氯、對(duì)苯二酰氯、間苯二胺等而得到的共聚物組成的人造短纖維，其中，具有80(摩爾)％或更多，更優(yōu)選90(摩爾)％或更多的間苯二酰間苯二胺重復(fù)單元的芳族聚酰胺人造短纖維是優(yōu)選的。
而且，如上所述，間位型芳族聚酰胺人造短纖維的某些部位可以原纖化，但并不優(yōu)選具有太多的這種部分，因?yàn)榍迤峤M合物等浸漬性能的降低有礙于本發(fā)明的目的。
在本發(fā)明中，上述間位型芳族聚酰胺人造短纖維和對(duì)位型芳族聚酰胺人造短纖維可混合使用，而且以芳族聚酰胺人造短纖維的總重為基礎(chǔ)計(jì)，該混合比率優(yōu)選為5-30(重量)％的間位型芳族聚酰胺人造短纖維和70-95(重量)％的對(duì)位型芳族聚酰胺人造短纖維。
這就是說(shuō)，由于在上述對(duì)位型芳族聚酰胺纖維中，有些在例如熱處理以去除(除濕)其含水量(含濕量)時(shí)，可表現(xiàn)出在纖維軸向上的伸長(zhǎng)傾向；相反，在上述間位型芳族聚酰胺纖維中，在類似條件下，可表現(xiàn)出在纖維軸向上的收縮傾向，因此通過(guò)兩種纖維的靈活配合，可得到一種雖在重復(fù)水洗和干燥下難于表現(xiàn)出尺寸穩(wěn)定性，但具有優(yōu)異的熱尺寸穩(wěn)定性和濕尺寸穩(wěn)定性的耐熱纖維片材。
優(yōu)選混合至少5(重量)％，更優(yōu)選8(重量)％或更多的間位型芳族聚酰胺纖維，但一般來(lái)說(shuō)，間位型芳族聚酰胺纖維比對(duì)位型芳族聚酰胺纖維的平衡含水量(含水量)和雜質(zhì)離子含量要高，因此，若提高間位型芳族聚酰胺纖維的混合比率，由于電絕緣性能，特別是在高溫和高濕度下的電絕緣性能的降低，該混合纖維恐怕不能用作要求長(zhǎng)期高度可靠的電路板層壓件的基質(zhì)。因此，作為極限，間位型芳族聚酰胺纖維的含量最多為30(重量)％，優(yōu)選20(重量)％或更少。
作為除芳族聚酰胺人造短纖維以外的耐熱有機(jī)高分子量聚合物組成的人造短纖維，可以使用由雜環(huán)芳族聚合物，如聚對(duì)亞苯基苯并二噻唑、聚對(duì)亞苯基苯并二噁唑等組成的人造短纖維，或由聚醚酮組成的人造短纖維。
如上所述，通過(guò)調(diào)節(jié)所用耐熱有機(jī)高分子量聚合物人造短纖維的種類和混合比率，可以使片材在280℃下熱處理5分鐘后的熱尺寸變化率為0.3％或更低，優(yōu)選0.2％或更低；并將由吸附或解附水分而引起的尺寸變化的最大變化量控制在70μm或更低，優(yōu)選55μm或更低，更優(yōu)選40μm或更低(通過(guò)以下所示方法進(jìn)行測(cè)定)；而且通過(guò)使用這種片材，可以制造出在耐變形(扭曲、卷曲、起皺、等現(xiàn)象)性、熱尺寸穩(wěn)定性和濕尺寸穩(wěn)定性方面特別優(yōu)異的電路板電絕緣材質(zhì)或?qū)訅杭?br>
在此，因吸附和解附水分而產(chǎn)生的芳族纖維片材的尺寸變化量，可通過(guò)以下方法來(lái)測(cè)定。即，這樣處理耐熱片材(長(zhǎng)度=20毫米，寬度=5毫米)首先將其放置在室溫和85％RH或更高的濕度環(huán)境中48小時(shí)或更長(zhǎng)，充分吸收水分；以10℃/分鐘的升溫速率，由室溫升至300℃，通過(guò)加熱片材來(lái)進(jìn)行干燥處理；然后以10℃/分鐘的降溫速率，將片材冷卻至室溫；在相同的條件下，于室溫和300℃之間連續(xù)2次重復(fù)降溫和升溫；然后測(cè)定其長(zhǎng)度方向上的最大變化量(最大伸長(zhǎng)量或最大收縮量)。
由上述耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的人造短纖維的單根纖維粗細(xì)優(yōu)選0.1-10登尼爾，更優(yōu)選0.3-5.0登尼爾。不優(yōu)選使用細(xì)于0.1登尼爾的單根纖維，因?yàn)椴荒艿玫礁哔|(zhì)量纖維，這是由于，在纖維生產(chǎn)中存在許多技術(shù)難點(diǎn)，如產(chǎn)生斷裂或出現(xiàn)原纖化，而且其成本較高。另一方面，如果單根纖維粗細(xì)大于10登尼爾則不實(shí)際，因?yàn)槔w維的機(jī)械性能，尤其是其強(qiáng)度下降得太多。
還有，在通過(guò)濕式生產(chǎn)法形成片材時(shí)，由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的人造短纖維的纖維長(zhǎng)度為0.5-80毫米，優(yōu)選1-60毫米，特別是2-12毫米，更優(yōu)選2.5-6毫米。如果纖維長(zhǎng)度小于0.5毫米，那么作為所得芳族纖維片材的纖維聚集體，其機(jī)械性能往往不夠。另一方面，纖維長(zhǎng)度超過(guò)80毫米也不是優(yōu)選的，因?yàn)樵撊嗽於汤w維的通路性能和分散性能變差，破壞了所得纖維聚集體的均勻性，同時(shí)該聚集體的機(jī)械性能往往不夠。
另外，在由兩種或多種耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的人造纖維的情況下，纖維長(zhǎng)度可以相同，但最好相差至少0.6毫米或更長(zhǎng)，優(yōu)選1.0毫米或更長(zhǎng)。其原因在于與具有相同人造短纖維長(zhǎng)度的情況相比，具有不同人造短纖維長(zhǎng)度的情況下，片材中所有各單根纖維之間的粘附點(diǎn)數(shù)目增加，而且尤其可以提高片材在厚度方向上的熱尺寸穩(wěn)定性。在混合間位型芳族聚酰胺人造纖維和對(duì)位型芳族聚酰胺人造纖維時(shí)，這種效果表現(xiàn)得尤其顯著。
再者，如日本專利公開№35-11851、№37-5732等中所描述的，用于本發(fā)明的有機(jī)高分子聚合物纖條體是一種薄片或鱗狀片，它具有非常小的原纖或非常小的無(wú)規(guī)原纖化人造短纖維，其平衡含水量為7.5％或更低，且可在濕式造紙工藝中用作粘合劑；日本專利公開№59-603中還描述了，在存在有機(jī)高分子聚合物溶液的沉淀劑和剪切力的體系中，混合有機(jī)高分子聚合物溶液而得到的纖條體；通過(guò)向由高分子聚合物溶液形成的成形物質(zhì)施加機(jī)械剪切力，如打漿而制成的纖條體，由于無(wú)規(guī)原纖化而表現(xiàn)出光學(xué)各向異性；其中，通過(guò)前一方法得到的纖條體是最合適的。
就為此目的的有機(jī)高分子聚合物而言，可以使用具有成纖維或成膜能力，且其熱分解起始溫度為330℃或更高的任何耐熱有機(jī)高分子聚合物。
例如，可以使用芳族聚酰胺、一旦熔融變成液晶的全芳族聚酯、包含雜環(huán)的芳族聚合物等，但在需要耐熱性的情況下，其中尤其優(yōu)選的是具有較低雜質(zhì)離子含量的對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物(Technora，由Teijin Limited制造)、可通過(guò)熔融變成液晶且由對(duì)羥基苯甲酸和2,6-羥基萘甲酸(Vectran，由Kuraray K.K制造)共聚物組成的全芳族聚酯、以及前述的聚對(duì)亞苯基苯并二噁唑(PBO，由ToyoboK.K制造)。
在耐熱纖維片材中，由上述有機(jī)高分子聚合物組成的纖條體所占比率為3-60(重量)％，優(yōu)選4-45(重量)％，更優(yōu)選5-30(重量)％。在將纖條體的混合比率設(shè)定于較低值的情況下，優(yōu)選使用日本專利公開№35-11851、№37-5732等中所描述的制造方法得到的纖條體；而在將纖條體的混合比率設(shè)定于較高值的情況下，優(yōu)選使用日本專利公開№59-603中所描述的方法制得的纖條體；另外，通過(guò)這兩種制造方法得到的纖條體可混合起來(lái)使用。
如果以小于3(重量)％的混合比率混合纖條體，那么就不能在濕式造紙工藝中保持造紙所需的拉伸強(qiáng)度；另一方面，如果該比率超過(guò)60(重量)％，那么所得芳族纖維片材的體密度就變得太高，這有礙于清漆組合物的浸漬性能。
另外，類似于前述人造短纖維的情況，由于纖條體在脫水(除濕)處理含水量(含濕量)時(shí)發(fā)生伸長(zhǎng)或收縮，所以在由有機(jī)高分子聚合物組成的纖條體中，通過(guò)將它們靈活混合，可以得到重復(fù)水洗和干燥而幾乎不改變其尺寸、且具有優(yōu)異的熱尺寸穩(wěn)定性和濕尺寸穩(wěn)定性的耐熱纖維片材，而且可以混合使用兩種或多種纖條體。
還有，在濕式造紙工藝中，由上述有機(jī)高分子聚合物組成的纖條體可用作粘合人造短纖維的粘合劑，但由于結(jié)合力(粘合力)差于熱固性樹脂，如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、蜜胺樹脂等，因此，為了在該濕式造紙工藝中改進(jìn)造紙性能，可以加入少量由這種熱固性樹脂組成的水分散液型粘合劑。
尤其是使用在其分子中具有一個(gè)環(huán)氧官能團(tuán)的環(huán)氧基水分散性樹脂是最合適的，因?yàn)樗c用于預(yù)浸漬步驟的清漆組合物具有良好的相容性。
在本發(fā)明的芳族纖維片材中，上述粘合劑的比率優(yōu)選小于上述有機(jī)高分子聚合物纖條體重量的1/3，更優(yōu)選為其1/4或更低。如果該粘合劑的比率超過(guò)纖條體重量的1/3，那么纖條體就不能在濕式造紙工藝中抑制樹脂的遷移，表面和背面以及中間層部分的層間粘附力變得不勻，而且在隨后的壓光步驟中，有時(shí)會(huì)降低人造短纖維在紙中間層部分取向和纖維密度分布的均勻性。
再有，在不損害本發(fā)明目的的情況下，優(yōu)選將玻璃纖維、陶瓷纖維等混入本發(fā)明的耐熱纖維片材中。
在用于電路板的層壓件中，層壓件(即片材)基質(zhì)的特性如熱尺寸穩(wěn)定性、濕熱尺寸穩(wěn)定性、耐變形性(如扭曲、卷曲、起皺等現(xiàn)象)等都是重要的，而且這些特性受諸如體密度、拉伸強(qiáng)度、疊層間剝離強(qiáng)度等項(xiàng)的影響。
因此，本發(fā)明耐熱纖維片材的合適體密度為0.45-1.13克/厘米3，優(yōu)選0.05-0.88克/厘米3，更優(yōu)選0.55-0.75克/厘米3。如果體密度小于0.45克/厘米3，那么人造短纖維在紙中間層部分的相互間粘附力會(huì)降低，導(dǎo)致在預(yù)浸生產(chǎn)過(guò)程和電路板層壓件的生產(chǎn)過(guò)程中，尤其是在層壓件的壓制步驟中，清漆組合物在紙內(nèi)的浸漬量太多，結(jié)果由于浸漬清漆的流動(dòng)而引起人造短纖維的部分移動(dòng)；同時(shí)，纖維在所得電路板層壓件內(nèi)產(chǎn)生了不勻密度分布，因此降低了其熱尺寸穩(wěn)定性和耐變形性。
另一方面，如果體密度超過(guò)1.13克/厘米3，則不優(yōu)選，因?yàn)榍迤峤M合物在紙內(nèi)幾乎無(wú)法浸漬因而降低電絕緣性能、熱尺寸穩(wěn)定性和耐變形性。
還有，本發(fā)明耐熱纖維片材的合適拉伸強(qiáng)度應(yīng)為1.5公斤/15毫米或更高，優(yōu)選2.5公斤/15毫米或更高，更優(yōu)選3.5公斤/15毫米或更高；其合適的疊層間剝離強(qiáng)度為12克/15毫米或更高，優(yōu)選15克/15毫米或更高，更優(yōu)選20克/15毫米或更高。
如果上述疊層間剝離強(qiáng)度小于12克/15毫米，那么人造短纖維在片材中間層部分的相互間粘附力降低，且清漆組合物在片材內(nèi)的浸漬量太多，結(jié)果在電路板預(yù)浸和層壓件的生產(chǎn)過(guò)程中，尤其是在層壓件的壓制步驟中，由于浸漬清漆的流動(dòng)而引起人造纖維的部分移動(dòng)；同時(shí)，纖維在所得電路板層壓件內(nèi)產(chǎn)生了不勻密度分布，因此降低了其熱尺寸穩(wěn)定性和耐變形性。
另一方面，如果拉伸強(qiáng)度小于1.5公斤/15毫米，那么在清漆組合物的浸漬步驟中，容易出現(xiàn)紙開裂。
上述耐熱纖維片材可通過(guò)濕式造紙法來(lái)制造，例如，它可這樣得到稱量和混合由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的人造短纖維，和由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的纖條體，使人造短纖維的濃度為約0.15-0.35(重量)％；將人造短纖維和纖條體放入水中，均勻分散，制備出含水漿液，根據(jù)需要向漿液中加入分散劑和粘度調(diào)節(jié)劑；然后通過(guò)濕式造紙方法，使用造紙機(jī)，如長(zhǎng)網(wǎng)型或圓網(wǎng)型機(jī)，制成濕紙；根據(jù)需要通過(guò)噴灑法等，向濕紙中加入有機(jī)粘合劑樹脂；干燥，得到干紙，加熱和加壓該干紙，這樣可通過(guò)部分軟化和/或熔化纖條體而達(dá)到上述體密度。
在用壓光機(jī)進(jìn)行上述加熱和加壓操作時(shí)，最好在直徑約15-80厘米的硬表面輥和直徑約20-80厘米的表面彈性可變形輥之間進(jìn)行，優(yōu)選在直徑約20-80厘米的兩個(gè)硬表面輥之間進(jìn)行。這時(shí)，為了軟化和部分熔化由有機(jī)高分子聚合物組成的纖條體，以充分發(fā)揮其作為粘合劑的功能，優(yōu)選在220-400℃，更優(yōu)選250-350℃，進(jìn)一步優(yōu)選280-330℃的溫度范圍內(nèi)加熱這些輥。
至于壓力，優(yōu)選的線性壓力為150-250公斤/厘米，更優(yōu)選180-250公斤/厘米。
另外，上述壓光步驟可通過(guò)一步處理法來(lái)進(jìn)行，但為了得到在厚度方向上質(zhì)量更均勻的紙，優(yōu)選采用其中進(jìn)行初步加熱和壓光處理的兩步處理法。
如果加熱和壓光處理的條件在上述溫度范圍和上述壓力范圍之外，那么有機(jī)高分子聚合物纖條體就不能充分發(fā)揮其作為粘合劑的功能，導(dǎo)致所得耐熱纖維片材的體密度小于0.45克/厘米3或超過(guò)1.13克/厘米3，所得芳族纖維片材的拉伸強(qiáng)度小于1.5公斤/15毫米，且疊層間剝離強(qiáng)度小于12克/15毫米。
再有，在上述條件下進(jìn)行加熱和壓光處理而得到的耐熱纖維片材，在280℃下熱處理5分鐘后表現(xiàn)出0.30％或更低的熱尺寸變化率，而且其在熱尺寸穩(wěn)定性方面性能優(yōu)異，同時(shí)其平衡含水量低，因此適用作電路板層壓件。
通過(guò)使用本發(fā)明耐熱纖維片材可得到一種均勻的層壓件，盡管由于使用細(xì)纖條體作為粘合劑而體密度低，但由于它具有高拉伸強(qiáng)度和高疊層間剝離強(qiáng)度，所以其在片材厚度方向和表面方向上的熱尺寸變化和濕熱尺寸變化較低，同時(shí)在樹脂浸漬等過(guò)程中紙基質(zhì)較少開裂，樹脂如清漆組合物的浸漬性能良好，因此在層壓件的壓制成形工藝中，人造短纖維較少發(fā)生部分移動(dòng)。
換句話說(shuō)，在本發(fā)明中(1)由于在制造片材的干燥步驟中，抑制了有機(jī)樹脂粘合劑的遷移，所以緩和了樹脂粘合劑的不勻分布，提高了片材在厚度方向上的均勻性。
(2)在壓光處理以粘結(jié)人造短纖維的過(guò)程中，由部分軟化和/或熔化有機(jī)高分子聚合物組成的纖條體抑制了人造短纖維間相互移動(dòng)，因而防止了人造短纖維的無(wú)序取向。
(3)纖條體較少在人造短纖維間進(jìn)行填充，因此樹脂的浸漬性能良好。
通過(guò)上述作用的協(xié)同效應(yīng)，人造短纖維的密度、以及在片材橫切面方向和表面方向上的纖維取向變得均勻，因此它不易發(fā)生尺寸變化和變形。
實(shí)施例本發(fā)明可通過(guò)以下實(shí)施例來(lái)具體描述，但這并不意味本發(fā)明受這些實(shí)施例的局限。另外，用于這些實(shí)施例的測(cè)量方法如下。
(1)體密度體密度是按照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)C-2111第6.1章的方法測(cè)量的。
(2)拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度是按照J(rèn)IS C-2111第7章的方法，使用恒定拉伸速率型拉力試驗(yàn)機(jī)來(lái)測(cè)量的。
(3)疊層間剝離強(qiáng)度使用T-剝離法試驗(yàn)剝離樣品(長(zhǎng)200毫米、寬15毫米)中間層部分的強(qiáng)度(克/15毫米)，由恒定拉伸速率型拉力試驗(yàn)機(jī)來(lái)測(cè)量。
(4)熱尺寸變化率通過(guò)使用高精度二維坐標(biāo)系測(cè)量機(jī)(由Mutoh Kogyo K.K制造)，測(cè)定樣品(長(zhǎng)300毫米、寬50毫米)在280℃下熱處理5分鐘之前和之后的縱向長(zhǎng)度，使用以下公式計(jì)算出熱尺寸穩(wěn)定性率。另外，同時(shí)收集樣品在縱向和橫向上的測(cè)量值，然后取這些測(cè)量結(jié)果的平均值以比較變化率。
熱尺寸穩(wěn)定率(％)={(熱處理前的長(zhǎng)度-熱處理后的長(zhǎng)度)/熱處理前的長(zhǎng)度}×100(5)平衡含水量人造短纖維、纖條體和纖維片材的平衡含水量是按照J(rèn)IS L-1013，通過(guò)以下步驟得到的在120℃的環(huán)境中完全干燥樣品，在20℃的溫度和65％RH的相對(duì)濕度下保持平衡72小時(shí)，測(cè)量樣品的含水量，根據(jù)完全干燥態(tài)樣品的重量計(jì)算出變化率，然后用百分比(％)來(lái)表示。
另外，在樣品包含兩種或多種人造短纖維或纖條體的情況下，分別測(cè)定每種組分的平衡含水量，然后按照其混合比率，用各組分的重量平均值來(lái)表示該混合樣品的平衡含水量。
(6)潮濕(水分吸附和解附)條件下對(duì)溫度尺寸穩(wěn)定性的評(píng)估該數(shù)值是在10℃/分鐘的升溫和降溫速率下，以距離裝置卡盤之間200毫米，寬5毫米的起始樣品，通過(guò)使用熱分析裝置(TMA，由RigakuDenki K.K制造的熱彎曲型)測(cè)得的。進(jìn)一步，在大氣室溫和85％RH或更高的相對(duì)濕度下，保持所測(cè)樣品48小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間以充分吸收水分，然后使用。對(duì)潮濕條件下的溫度尺寸穩(wěn)定性的相對(duì)評(píng)價(jià)是這樣進(jìn)行的在室溫至300℃內(nèi)重復(fù)升溫和降溫，畫出尺寸變化的軌跡；在升溫和降溫過(guò)程中，比較觀察于起始時(shí)間和第二時(shí)間或以后發(fā)生尺寸變化的軌跡；然后在升溫操作之前和之后、或在升溫或降溫操作過(guò)程中，測(cè)量尺寸變化軌跡的最大差值(最大變化值=最大伸長(zhǎng)值或最大收縮值)，這樣可通過(guò)其數(shù)值來(lái)評(píng)價(jià)樣品的穩(wěn)定性。即，在升溫和降溫時(shí)，尺寸變化軌跡的差值越小，就說(shuō)明其對(duì)溫度和濕度變化更加穩(wěn)定，因此其熱尺寸穩(wěn)定性和耐變形性優(yōu)異。
(7)層壓件的變形樹脂體積含量為55％的B-階段預(yù)浸漬片通過(guò)浸漬清漆組合物，然后在110-120℃下干燥10分鐘來(lái)制備，所述清漆組合物通過(guò)溶解環(huán)氧樹脂組合物而得到，所述環(huán)氧樹脂組合物通過(guò)混合作為固化劑的雙氰胺和作為固化促進(jìn)劑的2-乙基-4-甲基咪唑、高純度溴化雙酚A型環(huán)氧樹脂和鄰-甲酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、甲乙酮和甲基纖維素的混合溶液而得到。將該預(yù)浸片層壓到厚度為18μm的銅箔兩面上；然后，在減壓和170℃下，以40公斤/厘米壓力，通過(guò)使用熱壓機(jī)壓制50分鐘，可將類似的銅箔層壓到其外面，固化樹脂，得到一種用于電路板的層壓件；然后在200℃的熱空氣干燥機(jī)中固化后處理約20分鐘。
將用于電路板的層壓件切成150平方毫米方塊，而評(píng)估樣品是這樣制備的在其中間部分相當(dāng)于110平方毫米的兩表面上通過(guò)刻蝕去除所有的銅箔，而沿層壓件邊緣20毫米寬兩表面卻留下銅箔，形成框狀。
在260℃下，熱處理用于電路板的該部分刻蝕層壓件10分鐘，然后，以層壓件的中心部分作為參考點(diǎn)，測(cè)定變形的最大量(由卷曲或起皺引起的扭曲值或浮起值)，將其作為變形量。
(8)層壓件的絕緣電阻值在刻蝕上述(7)中制備的銅箔之前，使用電路板層壓件，在其一表面上刻蝕出相距0.15毫米的梳狀電極的圖案，然后在60℃的溫度95％RH的相對(duì)濕度大氣壓下保存1000小時(shí)，同時(shí)在上述梳狀電極之間施加35V直流電壓。然后，將具有梳狀電極的層壓件保持在大氣壓下20℃的溫度和60％的相對(duì)濕度下1小時(shí)，然后在冠狀電極之間施加直流電壓(35-90V)60秒來(lái)測(cè)定絕緣電阻值。
纖維濃度為0.15(重量)％的造紙漿液是通過(guò)使用碎漿機(jī)，將95(重量)％的人造短纖維和5(重量)％的纖條體懸浮于水中制備的，其中所述人造短纖維由對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物組成，其纖維表面粘附有0.5(重量)％的滑石和0.1(重量)％的滲透物(osmose)，單根纖維粗細(xì)為1.5登尼爾，纖維長(zhǎng)度為3毫米，且平衡含水量為4.1％(Technora，由Teijin Limited制造)；而其中所述纖條體由對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物(由Teijin Limited制造)，然后加入分散劑(YM-80，由Matsumoto Yushi K.K制造)，濃度為0.02％。
然后，通過(guò)使用Tappi正方形手紙制造機(jī)和上述造紙漿液，輕壓脫水，然后在160℃的熱空氣干燥機(jī)中干燥約15分鐘，制備出纖維片材。進(jìn)一步，單位重量為72克/米2的耐熱纖維片材是這樣得到的在200℃的溫度和160公斤/厘米的線型壓力下，使用包括一對(duì)直徑為400毫米的硬表面金屬輥的壓光機(jī)，加熱和壓光上述紙；然后，在320℃的溫度和200公斤/厘米的線型壓力下，使用包括一對(duì)直徑為500毫米的硬表面金屬輥的高壓光機(jī)，再進(jìn)行加熱和壓光，這樣可軟化由對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物組成的纖條體，以固定對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物人造短纖維。
類似于實(shí)施例1，制造出耐熱纖維片材，只是改變實(shí)施例1中由對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4-氧聯(lián)苯二胺)共聚物組成的人造短纖維與由對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4-氧聯(lián)苯二胺)共聚物組成的纖條體之間的混合比率，如表1所示。
類似于實(shí)施例2，制造出耐熱纖維片材，只是使用了平衡含水量為5.4％的聚對(duì)苯二酰對(duì)苯二胺纖條體(由Koron Co.,Ltd.制造)，而不是實(shí)施例2中由對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物組成的纖條體。
類似于實(shí)施例2，制造出耐熱纖維片材，只是使用了單根纖維粗細(xì)為1.42登尼爾、纖維長(zhǎng)度為3毫米、且平衡含水量為1.5％的聚對(duì)苯二酰對(duì)苯二胺人造短纖維(Kevlar，由Du Pont Co.,Ltd.制造)，而不是實(shí)施例2中由對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物組成的人造短纖維。
類似于實(shí)施例1，制造出耐熱纖維片材，只是使用了90(重量)％的單根纖維粗細(xì)為1.42登尼爾、纖維切割長(zhǎng)度為3毫米、且平衡含水量為1.5％的聚對(duì)苯二酰對(duì)苯二胺人造短纖維(Kevlar，由Du Pont Co.,Ltd.制造)，和10(重量)％的平衡含水量為5.4％的聚對(duì)苯二酰對(duì)苯二胺纖條體(由Koron Co.,Ltd.制造)。
類似于實(shí)施例2，制造出耐熱纖維片材，只是將實(shí)施例2由對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物組成的纖條體(由Teijin Limited制造)的混合比率設(shè)定為5(重量)％，而且加入了固體部分濃度為10(重量)％的水分散性環(huán)氧樹脂粘合劑(由Dainippon Inkikagakukogyo K.K制造)，這樣可用噴灑法將上述樹脂組分調(diào)節(jié)成5(重量)％。
類似于實(shí)施例2，制造出耐熱纖維片材，只是改變實(shí)施例2中高壓壓光機(jī)所用的加熱和壓光條件，如表1所示。
類似于實(shí)施例2，制造出耐熱纖維片材，只是改變實(shí)施例2中芳族聚酰胺人造短纖維的纖維長(zhǎng)度，如表1所示。
類似于實(shí)施例1，制造出耐熱纖維片材，只是使用了87(重量)％(占人造短纖維總重的96.7(重量)％)其纖維表面粘附有0.5(重量)％的滑石和0.1(重量)％的滲透物(osmose)、單根纖維粗細(xì)為1.5登尼爾、纖維長(zhǎng)度為3毫米且平衡含水量為1.8％的對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物人造短纖維(Technora，由Teijin Limited制造)，3(重量)％(占人造纖維總重的3.3(重量)％)其單根纖維粗細(xì)為3.0登尼爾、纖維長(zhǎng)度為5毫米的聚間苯二酰間苯二胺人造短纖維(Conex，由TeijinLimited制造)，和10(重量)％的對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物纖條體(由Teijin Limited制造)。
類似于實(shí)施例24，制造出耐熱纖維片材，只是改變了實(shí)施例24中對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物人造短纖維與聚間苯二酰間苯二胺人造短纖維的混合比率，如表1所示。
類似于實(shí)施例26，制造出耐熱纖維片材，只是將實(shí)施例26中的聚間苯二酰間苯二胺人造纖維的纖維長(zhǎng)度變成3.4毫米。
類似于實(shí)施例27，制造出耐熱纖維片材，只是使用聚對(duì)亞苯基苯并二噁唑人造短纖維來(lái)代替實(shí)施例27中的聚間苯二酰間苯二胺人造短纖維。
類似于實(shí)施例27，制造出耐熱纖維片材，只是使用聚醚醚酮人造短纖維(由Teijin Limited制造)來(lái)代替實(shí)施例27中的聚間苯二酰間苯二胺人造短纖維。
類似于實(shí)施例3，制造出耐熱纖維片材，只是使用平衡含水量為7.2％的聚間苯二酰間苯二胺纖條體來(lái)代替實(shí)施例3中的對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物纖條體。
類似于實(shí)施例3，制造出耐熱纖維片材，只是使用平衡含水量為0％的聚間苯二酰間苯二胺纖條體(Vectran，由Kuraray K.K制造)來(lái)代替實(shí)施例3中的對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物纖條體。
類似于實(shí)施例3，制造出耐熱纖維片材，只是使用平衡含水量為4.0％的聚對(duì)亞苯基苯并二噁唑纖條體來(lái)代替實(shí)施例3中的對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物纖條體。
類似于實(shí)施例3，制造出耐熱纖維片材，只是使用7(重量)％的平衡含水量為4.6％的纖條體(Kevlar，由Du Pont Co.,Ltd.制造)、和8(重量)％的平衡含水量為5.4％的聚對(duì)苯二酰對(duì)苯二胺纖條體(由KoronCo.,Ltd.制造)來(lái)代替實(shí)施例3中的對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物纖條體。
類似于實(shí)施例2，制造出耐熱纖維片材，只是不使用實(shí)施例2中的對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物纖條體，而加入雙酚A-環(huán)氧氯丙烷-型水分散性環(huán)氧樹脂粘合劑(Dainippon InkikagakukogyoK.K)，用噴灑法將樹脂含量調(diào)節(jié)成10(重量)％。
表1給出了所得纖維片材的生產(chǎn)條件，表2給出了通過(guò)前述測(cè)量方法所評(píng)估的各種特性。
還有，預(yù)浸漬片是將上述纖維片材浸漬于清漆組合物而制成的，同時(shí)表2給出了使用上述纖維片材如前所述進(jìn)行測(cè)量，及使用其制成的電路板層壓件在高溫下的變形量和絕緣電阻值的測(cè)量結(jié)果。
表1<
表2
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明所得的芳族纖維片材解決了通過(guò)使用常規(guī)技術(shù)制成的耐熱纖維片材的各種問(wèn)題，因此可用作電路板層壓件，尤其可降低由于溫度和濕度變化引起的尺寸變化并可降低吸水率(平衡含水量)以提高絕緣電阻，而且所得該芳族纖維片材具有高拉伸強(qiáng)度和疊層間剝離強(qiáng)度。由于通過(guò)使用芳族纖維片材作為其基質(zhì)制成的電路板層壓件，在其生產(chǎn)過(guò)程中或在其使用時(shí)不出現(xiàn)扭曲、卷曲和起皺現(xiàn)象，因此可以設(shè)計(jì)精密電路，而且作為一種劃時(shí)代的材料，即使焊接有對(duì)濕溫膨脹系數(shù)低的電子元件如無(wú)鉛陶瓷芯片載體、負(fù)載芯片等，仍可長(zhǎng)期保持高可靠度，尤其是，本發(fā)明的芳族纖維片材適用于對(duì)重量輕、尺寸穩(wěn)定性、以及耐熱和抗?jié)耠娊^緣性能要求高的電路板層壓件。
權(quán)利要求
1．一種耐熱人造短纖維片材，它包含(A)40-97(重量)％的由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的人造短纖維，和(B)3-60(重量)％的由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的纖條體，且所述纖條體被加入人造短纖維(A)中，其中所述纖條體(B)通過(guò)部分軟化和/或熔化用作粘合劑。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的耐熱人造短纖維片材，其中所述由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的人造短纖維為芳族聚酰胺人造短纖維。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的耐熱人造短纖維片材，其中所述芳族聚酰胺人造短纖維為芳族聚酰胺人造短纖維。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的耐熱人造短纖維片材，其中所述對(duì)位型芳族聚酰胺人造短纖維為聚對(duì)苯二酰對(duì)苯二胺人造短纖維和/或?qū)Ρ蕉?對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物人造短纖維。
5．根據(jù)權(quán)利要求4的耐熱人造短纖維片材，其中所述對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物人造短纖維具有固定于該人造短纖維表面上的陽(yáng)離子-可交換的、非離子-吸附的固態(tài)無(wú)機(jī)化合物顆粒。
6．根據(jù)權(quán)利要求2的耐熱人造短纖維片材，其中所述芳族聚酰胺人造短纖維包含(a)5-30(重量)％的間位型芳族聚酰胺人造短纖維，和(b)70-95(重量)％的對(duì)位型芳族聚酰胺人造短纖維組成的混合物。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的耐熱人造短纖維片材，其中所述對(duì)位型芳族聚酰胺人造短纖維為聚對(duì)苯二酰對(duì)苯二胺人造短纖維和/或?qū)Ρ蕉?對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物人造短纖維。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的耐熱人造短纖維片材，其中所述對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物人造短纖維具有固定于該人造短纖維表面上的陽(yáng)離子-可交換的、非離子-吸附的固態(tài)無(wú)機(jī)化合物顆粒。
9．根據(jù)權(quán)利要求6的耐熱人造短纖維片材，其中所述間位型芳族聚酰胺人造短纖維為聚間苯二酰間苯二胺人造短纖維。
10．根據(jù)權(quán)利要求6的耐熱人造短纖維片材，其中所述間位型芳族聚酰胺人造短纖維(a)的纖維長(zhǎng)度和對(duì)位型芳族聚酰胺人造短纖維(b)的纖維長(zhǎng)度相差0.6毫米或更長(zhǎng)。
11．根據(jù)權(quán)利要求1-10中任何一項(xiàng)的耐熱人造短纖維片材，其中所述由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的纖條體為由聚對(duì)苯二酰對(duì)苯二胺和/或?qū)Ρ蕉?對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物組成的纖條體。
12．根據(jù)權(quán)利要求1-10中任何一項(xiàng)的耐熱人造短纖維片材，其中所述由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的人造短纖維的纖維長(zhǎng)度為2-12毫米。
13．根據(jù)權(quán)利要求1-10中任何一項(xiàng)的耐熱人造短纖維片材，其中所述耐熱人造短纖維片材的體密度為0.45-1.13克/厘米3。
14．根據(jù)權(quán)利要求1-10中任何一項(xiàng)的耐熱人造短纖維片材，其中通過(guò)以下方法測(cè)得的所述耐熱人造短纖維片材的最大尺寸變化量為70μm或更低。<測(cè)定由于片材去水分而產(chǎn)生的尺寸變化量的方法>在室溫和85％RH或更高濕的大氣環(huán)境中，放置耐熱人造短纖維片材(長(zhǎng)度=20毫米，寬度=5毫米)48小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間，充分吸收水分；以10℃/分鐘的升溫速率由室溫升至300℃，干燥處理該片材；然后以10℃/分鐘的降溫速率，將溫度降至室溫；在室溫和300℃之間，重復(fù)2次降溫和升溫過(guò)程，測(cè)定其縱向最大尺寸變化量(最大伸長(zhǎng)量或最大收縮量)。
15．根據(jù)權(quán)利要求1-10中任何一項(xiàng)的耐熱人造短纖維片材，其中在280℃下熱處理片材5分鐘后，所述耐熱人造短纖維片材的縱向尺寸變化率為0.30％或更低。
16．根據(jù)權(quán)利要求1-10中任何一項(xiàng)的耐熱人造短纖維片材，其中所述耐熱人造短纖維片材的拉伸強(qiáng)度為1.5公斤/15毫米或更高，且其疊層間剝離強(qiáng)度為12克/15毫米或更高。
17．根據(jù)權(quán)利要求1的耐熱人造短纖維片材，其中所述由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的人造短纖維為由含雜環(huán)的芳族聚合物組成的人造短纖維。
18．根據(jù)權(quán)利要求1的耐熱人造短纖維片材，其中所述由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的人造短纖維為由聚醚醚酮組成的人造短纖維。
19．根據(jù)權(quán)利要求1的耐熱人造短纖維片材，其中所述由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的纖條體為由全芳族聚酯組成的纖條體，所述全芳族聚酯一旦熔化則成為液晶。
20．根據(jù)權(quán)利要求1的耐熱人造短纖維片材，其中所述由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的纖條體為由含雜環(huán)的芳族聚合物組成的纖條體。
21．一種用于制造耐熱人造短纖維片材的方法，它包括將一種含水漿液經(jīng)過(guò)濕式造紙工藝，其中所述含水漿液均勻分散有由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的人造短纖維和由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的纖條體，并加以干燥，然后在220-400℃的溫度和150-250公斤/厘米2的壓力下，熱壓所得的干燥紙，這樣可部分軟化和/或熔化由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的所述纖條體。
22．根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中所述由耐熱有機(jī)高分子聚合物組成的人造短纖維為芳族聚酰胺人造短纖維。
23．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中所述芳族聚酰胺人造短纖維為對(duì)位型芳族聚酰胺人造短纖維。
24．根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中所述芳族聚酰胺人造短纖維由下述成分混合而成(a)5-30(重量)％的間位型芳族聚酰胺人造短纖維，和(b)70-95(重量)％的對(duì)位型芳族聚酰胺人造短纖維。
25．根據(jù)權(quán)利要求23或24的方法，其中所述對(duì)位型芳族聚酰胺人造短纖維為對(duì)苯二酰(對(duì)苯二胺/3,4’-氧聯(lián)苯二胺)共聚物人造短纖維。
26．一種預(yù)浸材料，用熱固性樹脂浸漬根據(jù)權(quán)利要求1-10中任何一項(xiàng)的耐熱人造短纖維片材而制成。
27．一種層壓板，通過(guò)加熱和加壓根據(jù)權(quán)利要求26的預(yù)浸材料而制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種主要由耐熱有機(jī)高分子量聚合物人造短纖維和耐熱有機(jī)高分子量聚合物纖條體組成的耐熱纖維紙,其中短纖維含量占該紙總重的40－97(重量)%;纖條體占該紙總重的3－60(重量)%,而且該纖條體可部分軟化和/或熔化以用作粘合劑。該紙?jiān)诟邼穸认戮哂袃?yōu)異的耐熱性、熱尺寸穩(wěn)定性、疊層間剝離強(qiáng)度、絕緣電阻,以及其它性能。此外,它雖然體密度高,但具有良好的樹脂浸漬性能,因此尤其適用作電絕緣材料的基質(zhì)和電路板層壓件的基質(zhì)。
文檔編號(hào)C08J5/24GK1236410SQ98801126
公開日1999年11月24日 申請(qǐng)日期1998年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月10日
發(fā)明者村山定光, 松井亨景 申請(qǐng)人:帝人株式會(huì)社