(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯成分（Ｘ）が溶融異方性芳香族ポリエステル、鞘成分（Ｙ）が屈曲性高分子からなる海成分（Ａ）と該海成分（Ａ）中に分散して存在する溶融異方性芳香族ポリエステル（Ｂ）からなる島成分より構成された繊維からなる織物で、織物の交点において、海成分が膠着又は融着しており、厚さが１０〜５０μｍであることを特徴とする基布。
【請求項２】
請求項１において、繊維の海成分（Ａ）がポリフェニレンサルファイドである基布。
【請求項３】
請求項１において、繊維の海成分（Ａ）がポリエチレンナフタレートである基布。
【請求項４】
請求項１において、繊維の海成分（Ａ）が半芳香族ポリアミドである基布。
【請求項５】
請求項１において、タテ及びヨコ方向の線膨張係数の絶対値が共に１×１０−４以下であることを特徴とする基布。
【請求項６】
請求項１において、開口率が３０％以下であることを特徴とする基布。
【請求項７】
請求項１において、重量が４０ｇ／ｍ２以下であることを特徴とする基布。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、寸法安定性に優れ、高強度・高弾性率を有する基布に関する。特に、エレクトロニクス分野で使用される基板用として、超薄型で高強度・高寸法安定性の基布を提供せんとするものである。
【０００２】
近年、エレクトロニクス産業における、軽量化、薄型化の要求されている。しかし、基板には、耐熱性、寸法安定性、更には多層化のための加工性が要求されており、十分な軽量化や薄型化が実現されていなかった。即ち、ガラス繊維の織物を基布とする基板が主流であり、アラミドやポリアリレート繊維からなる織物や不織布により、改良はされつつあるものの、問題点も多く十分満足のいける状況にはない。
【０００３】
【発明が解決しょうとしている課題】
アラミドやポリアリレートからなる高強度、高弾性率を有する繊維から得られる基布は、確かに優れた性能を有している。しかし、これらの繊維は摩擦により容易にフィブリル化を起こすため、製織が難しく、特に低デニールのマルチフィラメントを用いた高密度の織物を得ることは、甚だ困難であった。そのため、低目付で高強力な織布をえることが出来なかった。また、織布が得られたとしても、樹脂含浸が必要であるため、基板としての目付が大きくなったり、強力が低くなったりしていた。
【０００４】
薄くて強力があり、かつ寸法安定性の良好なシート状物を提供すべく、本発明者の一人は、芯が溶融液晶性ポリマー、鞘が屈曲性ポリマーからなる複合繊維を用い、それからなる布帛を熱処理して芯成分の融点を１０℃以上高め、その後鞘成分の軟化点以上の温度で熱プレスを行ない、鞘成分の少なくとも一部を融着させることにより上記課題のシート状物となし得る発明につき既に提案している（特開平５−４４１４６号公報）。
しかし、この発明においても、目的の特性を満足するシート状物は、その厚さが５０μｍ以上が必要であり、それ未満では強度が十分出なくなり、かつその繊維芯鞘成分の芯鞘組成により、製織中に部分的ながら鞘成分が剥がれる問題点が生ずること、かつその布帛のカレンダー処理（熱プレス）により鞘成分が流動し、得られるシート状物に厚さ斑が生ずる場合があることが判明した。
本発明は、上記公知技術の問題点をも克服せんとするものであり、特に、厚さが５０μｍ〜１０μｍという超薄型のシート状物においても、強度高く、寸法安定性が優れ、かつその厚さ斑のないシート状物を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、芯成分（Ｘ）が溶融異方性芳香族ポリエステル、鞘成分（Ｙ）が屈曲性高分子からなる海（Ａ）と溶融異方性芳香族ポリエステルからなる島（Ｂ）より構成された繊維からなる織物で、織物の交点において、海成分が膠着又は融着しており、厚さが１０〜５０μｍであることを特徴とする基布である。
【０００６】
本発明は、溶融異方性芳香族ポリエステルを芯成分、膠着・融着成分を鞘成分とする芯鞘複合繊維からなる織物とするのに、該複合繊維の鞘成分を、単に屈曲性高分子のみからなる成分とするのでなく、該屈曲性高分子中に、芯成分で用いる溶融異方性芳香族ポリエステルを島成分として分散状態で配合した成分とすることにより、製織中での鞘成分が剥がれ、熱プレスでの鞘成分の流動によるシート状物の厚さ斑の発生といった諸問題がすべて解消でき、それにより、これまでには達することが出来なかった上記超極薄のシート状物を得ることが可能となったものである。
【０００７】
本発明に言う溶融異方性とは、溶融相において光学的異方性（液晶性）を示すことである。例えば、試料をホットステージにのせ、窒素雰囲気下で加熱し、試料の透過光を観察する事により認定出来る。本発明に言う芯成分を構成する溶融異方性芳香族ポリエステルは、芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸の反復構成単位からなるが、下記化１の（１）〜（１１）に示す反復単位の組み合わせからなるものが好ましい。
【０００８】
【化１】
0004030688.tif 000002
【０００９】
特に好ましくは、化１に示される反復構造単位の組み合わせの内、（５）、（８）、（９）からなるポリマーであり、より好ましくは、下記化２のＨＮＡ成分が４〜４５重量％である芳香族ポリエステルである。
【００１０】
【化２】
0004030688.tif 000003
【００１１】
好ましい溶融異方性ポリエステルの融点（ＭＰ）は２５０〜３５０℃、より好ましくは２６０〜３２０℃である。ここで言う融点とは、示差走査熱量計（ＤＳＣ：例えばＭｅｔｔｌｅｒ社製ＴＡ３０００）で観察される主吸熱ピークのピーク温度である（ＪＩＳ Ｋ７１２１）。具体的にはＤＳＣ装置にサンプル１０〜２０ｍｇをとり、アルミ製パンへ封入した後、キャリアーガスとして窒素を１００ｃｃ／分流し、２０℃／分で昇温したときの吸熱ピークを測定する。ポリマーの種類により上記ファースト・ラン（１ｓｔ Ｒｕｎ）で明確な吸熱ピークが現れない場合は、５０℃／分の昇温速度で、予想される流れ温度より５０℃高い温度まで昇温し、その温度で３分間以上保持し完全に溶融した後、８０℃／分の速度で５０℃まで冷却し、しかる後２０℃／分の昇温速度で吸熱ピークを測定するとよい。
【００１２】
本発明で芯成分（Ｘ）ポリマーとして用いる溶融異方性芳香族ポリエステルには、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエステルケトン、フッ素樹脂等を添加しても良い。また、酸化チタン、シリカ、酸化バリュウム等の無機物、カーボンブラック、染料や顔料等の着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の各種添加剤を含んでいても良い。
【００１３】
鞘成分中での島成分である溶融異方性芳香族ポリエステル（Ｂ）は、芯成分（Ｙ）と同じでもよいし、異なっていても良い。
【００１４】
本発明に言う、屈曲性高分子（Ａ）としてはポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエステルエーテルケトン、フッソ系樹脂等繊維形成能を有する熱可塑性ポリマーがある。好ましい例としては、島成分である溶融異方性芳香族ポリエステル（Ｂ）と融点が類似しているポリマーである。
【００１５】
より好ましい屈曲性高分子（Ａ）成分としては、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）および半芳香族ポリアミドである。これらのポリマーは特に二次転移温度が高く、本発明の目的に適している。
【００１６】
本発明に言う半芳香族ポリアミドとは、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジアミンより重合してえられるポリアミドであり、次の化３の反復構造からなるものが好ましく、より好ましくはｎ＝６〜１２である。
【００１７】
【化３】
0004030688.tif 000004
【００１８】
本発明複合繊維の好ましい芯鞘比率〔Ｙ／（Ｘ＋Ｙ）〕は、０．２〜０．６５である。０．２未満では鞘成分が少ないため、本発明の目的とする十分な融着性が得られない。逆に０．６５を越えると基布の十分な強力が得られない。
【００１９】
本発明に言う鞘成分の好ましい島海比率〔Ｂ／（Ａ＋Ｂ）〕は、０．１５〜０．５である。０．１５未満では屈曲性ポリマーの海成分がフローするため、本発明の大きな特徴である基布の寸法安定性(低線膨張係数)が達成されない。逆に０．５を越えると融着成分である海成分が少なくなり、織物あるいは編物の交点をしっかり融着させ十分な接着強度をもたせることが出来なくなる。
【００２０】
本発明の繊維は、公知の方法、例えば図１に示される構造のノズルから３成分を紡糸することによって得られる。得られる繊維はモノフィラメントでもマルチフイラメントでも良い。好ましくは１０〜２００デニールのヤーンであり、より好ましくは２５から１００デニールのマルチフィラメントである。
【００２１】
得られた紡出糸をそのまま用いることもできるが、本発明の効果をより発揮するには熱処理することが好ましい。熱処理することにより溶融異方性芳香族ポリエステルは固相重合し、融点の上昇および強度、弾性率、耐熱性を向上させることが出来る。
【００２２】
熱処理は、窒素等の不活性ガス雰囲気下や、空気の如き酸素含有の活性ガス雰囲気中または減圧下で行うことも可能である。熱処理雰囲気は水分を含まない低湿度気体が好ましい。好ましい温度としては、鞘成分の融点以下で行うことであるが、膠着のしない範囲においては鞘成分の融点を越えても良い。
【００２３】
熱処理することにより、溶融異方性芳香族ポリエステルは融点が上昇し熱にたいする寸法安定性が著しく向上するが、屈曲性ポリマーの耐熱挙動は変化しない。
【００２４】
本発明においては、製織時、溶融異方性芳香族ポリエステルが繊維表面に出ていないため、溶融異方性芳香族ポリエステル特有のフィブリル化が発生しない。そのため、従来困難であった薄地の織物も可能となる。
【００２５】
本発明の基布は織物の交点において海成分が膠着または融着していることを特徴とするものである。交点が膠着または融着しているため、高強度・高弾性率の芯繊維がしっかりと固定される。更に、膠着または融着成分は高強度・高弾性率のフイブリルからなる島で強化されている。このため、これまで全く存在しなかった、高強度・高弾性率で寸法変化が著しく少ない基布となるのである。
【００２６】
織物または編物の交点を膠着または融着させる方法は公知の方法で行うことが可能である。即ち、熱プレス法、熱ロール法またはカレンダーロールー法等が採用される。当然ながら、温度と圧力は重要なパラメーターとなり、目的とする基布の厚さ、開口率によって条件が設定される。
【００２７】
本発明の主目的は、これまでにない薄い基布でかつ高強力・高弾性率・低寸法変化の性能を備えたものを提供するものである。即ち、厚さが５０〜１０μｍ、より好ましくは４０〜１０μｍといった超薄型の基布を提供するものである。
【００２８】
本発明にいう開口率とは、基布を走査型電子顕微鏡で２００倍の写真をとり、２０個の開口部を含む拡大写真よりの割合を算出した値をいう。  開口率は３０％以下が好ましい。  ３０％を越えると本発明の目的とする高強力の基布とはならない。
【００２９】
本発明における開口部の役割は樹脂含浸したとき、マトリックスの樹脂と基布とが一体化させる事である。
【００３０】
本発明において開口率０（ゼロ）の基布は、高強力・高弾性率繊維からなる織編物を内在しかつ補強された屈曲性樹脂からなるフイルム状材料となる。このものは通常のフイルムに見られる物性の方向性はなく、抜群の強力と耐熱安定性をしめす。このものは、樹脂含浸等は行わずとも、例えばフレキシブルプリント基板等の用途にも使用可能となる。また、芯鞘比、海島比、ポリマーの選択組合せによっては、剛性を持たせることも可能であり、多層のＩＣ用基板への使用も可能となる。
【００３１】
本発明の基布は、プリント基板用の基布、プリプレグ用基布、高強力膜材、高強力シート（フィルム）状物として用いることが可能である。
【００３２】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
【００３３】
《実施例１》：
芯成分（Ｘ）として構成単位が前記化１の（４）であり、前記化２のＨＮＡ成分が２７モル％のである溶融異方性芳香族ポリエステル（ＭＰ＝２８０℃、ＭＶ＝４２０ｐｏｉｓｅ）を用いた。鞘成分（Ｙ）での海成分（Ａ）としてはＰＰＳ（ＭＰ＝２８１℃、ＭＶ＝１１００ｐｏｉｓｅ）、島成分（Ｂ）としては芯成分（Ｘ）とおなじ溶融異方性ポリエステルを用いた。
かかるポリマーを用いて、図１の構造を有するノズル孔０．１２ｍｍ直径の８ホールの口金を用い、３２０℃で紡糸した。芯鞘成分比率は０．５、鞘成分での海島比率は０．２５となるように吐出量を設定した。得られた繊維は５０デニール／８フィラメントであった。このものを窒素雰囲気中で温度を１８０℃から２６５℃まで２５時間をかけ熱処理した。得られた繊維の強度は１４．３ｇ／ｄ、伸度は４．１％であった。
このフィラメントを用いタテ・ヨコが４０本／インチの平織物を作った。製織性は良好でトラブルは無かった。このものを１５０℃のカレンダー処理を行った。
得られた基布の性能を以下に示す。
0004030688.tif 000005
上記のとおり本例基布は、低目付、超薄厚でしかも高強力の基布であり、しかもこの基布は優れた寸法安定性を示している。
【００３４】
《実施例２》：
鞘成分での海成分（Ａ）としてＰＥＮ（ＭＰ＝２７５℃、ＭＶ＝１５００ｐｏｉｓｅ）を用いたこと以外、実施例１と実質的に同様の方法で下記性能の基布を得た。
0004030688.tif 000006
上記のとおり、本基布も低目付、超薄厚で高強力であり、しかも優れた寸法安定性を示している。
【００３５】
《実施例３》：
鞘成分での海成分（Ａ）として前記化３の式でｎ＝９の半芳香族ポリアミドＰＥＮ（ＭＰ＝２９１℃、ＭＶ＝８００ｐｏｉｓｅ）を用いたこと以外、実施例１と実質的に同様の方法で下記性能の基布を得た。
0004030688.tif 000007
本基布も低目付、超薄厚で高強力であり、しかも優れた寸法安定性を示している。
【００３６】
《実施例４》：
実施例１において、平織物へのカレンダー処理温度を２２０℃にして処理した。
得られた基布の性能を以下に示す。
0004030688.tif 000008
本例基布は、厚さ１８μｍ、タテ・ヨコの強力が６０ｋｇ／５ｃｍ以上という、これまで無かった低目付、超薄厚高強力のフィルム状物となり、かつ優れた寸法安定性を示す。
【００３７】
《比較例１》：
実施例１において、鞘成分をＰＰＳのみとし、他は実質的に同様の方法で基布を得た。製織中に鞘剥がれが一部発生した。また織物のカレンダー処理で鞘成分が流動し、部分的に厚さ斑が発生した基布となった。
この基布の性能を以下に示す。
0004030688.tif 000009
本基布は、均一厚さの基布とならず、また繊維交点での接着が十分でなく、寸法安定性もやや不満足なものである。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の基布は超薄型で高強度・高寸法安定性であり、エレクトロニクス分野で使用される基板用基布として極めて好ましいものである。また本基布は、該基板用ばかりでなく、高強力な膜状部材、シート部材として有用なことも無論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合繊維製造に用いられる複合紡糸口金の一例断面図。
【図１】
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