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保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的制造方法、保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物及纤维增强树脂成型体

摘要

本发明提供制造具有良好平滑性,同时树脂含浸性优异的玻璃纤维织物的制造方法。在织物制造步骤中,将玻璃纤维丝制织而获得玻璃纤维织物时,首先,在附着步骤中将玻璃纤维织物浸渍于二氧化硅微粒的水分散液中,使二氧化硅微粒附着于玻璃纤维织物的玻璃纤丝表面,获得二氧化硅微粒附着的织物。接着,在开纤步骤中,对二氧化硅微粒附着的织物施以开纤处理,获得使二氧化硅微粒附着的织物的经丝及纬丝经扩幅的开纤织物。接着,在加热步骤中,使开纤织物以加热炉等进行加热处理,使附着于开纤织物上的二氧化硅微粒的部分或全部熔着于玻璃纤丝表面,获得保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物。

著录项

  • 公开/公告号CN102834561A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2012-12-19

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 日东纺绩株式会社;

    申请/专利号CN201180016491.3

  • 发明设计人 足达一孝;

    申请日2011-03-02

  • 分类号

  • 代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所;

  • 代理人李帆

  • 地址 日本福岛县

  • 入库时间 2023-12-18 07:46:04

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2015-02-04

    授权

    授权

  • 2013-02-06

    实质审查的生效 IPC(主分类):D06M23/08 申请日:20110302

    实质审查的生效

  • 2012-12-19

    公开

    公开

说明书

【技术领域】

本发明涉及可保持二氧化硅微粒的树脂含浸性优异的保持有二氧 化硅微粒的玻璃纤维织物的制造方法、保持二氧化硅微粒的玻璃纤维 织物及纤维增强树脂成型体。

【现有技术】

近年来,以玻璃纤维织物作为增强材料且以环氧树脂等作为基质 树脂的纤维增强树脂成型体已被广泛使用于印刷基板或透明片材等。 最近,随着电子设备的小型化及轻量化,而强烈要求纤维增强树脂成 型体的薄型化。对于纤维增强树脂成型体的薄型化,优选使用质量小 厚度薄的玻璃纤维织物,且优选将玻璃纤维的织丝(纤丝)扩幅的玻 璃纤维织物均匀配置于纤维增强树脂成型体中而平滑化。此外,为了 更加提高印刷基板的耐CAF(导电性阴离子性纤丝(Conductive  Anodic Filament))性或透明片材的透明性等,而要求进一步提高玻 璃纤维织物的树脂含浸性。

不过,以往,欲提高玻璃纤维织物的平滑性及树脂含浸性,考虑 了对于玻璃织物进行开纤处理或对玻璃纤维织物进行二氧化硅微粒的 赋予。例如,专利文献1中,记载有通过热处理除去附着于玻璃纤维 上的上浆剂后,将玻璃纤维织物浸渍于二氧化硅微粒的水分散液中施 以表面处理,接着,施以开纤处理的方法。另外,在专利文献2中, 记载有通过热处理除去附着于玻璃纤维上的上浆剂后,在二氧化硅微 粒的水分散液中对玻璃纤维织物施以开纤处理的方法。如此,通过使 用专利文献1及专利文献2中记载的方法将二氧化硅微粒附着于玻璃 纤维织物,可提高一定的树脂含浸性。

[先前技术文献]

[专利文献]

专利文献1:特开平06-248572号公报

专利文献2:特开平11-117168号公报

【发明内容】

[发明要解决的课题]

然而,薄型纤维增强树脂成型体所利用的作为增强材料用途要求 进一步提高玻璃纤维织物的树脂含浸性、平滑性及外观性。

即,专利文献1中所述的方法中,由于进行加热处理后施以开纤 处理,故因加热处理产生玻璃纤丝彼此的接着或部分熔着等,因而有 妨碍树脂含浸性及平滑性改善的情况。

另外,专利文献2中所述的方法中,开纤处理中由于使二氧化硅 微粒对玻璃纤维织物冲撞,故施加至玻璃纤维织物的应力变大。据此, 有发生线圈扭斜等外观上问题的情况,特别地,薄型玻璃纤维织物的 情况下该问题的发生变得显著。

因此,本发明系鉴于上述问题点而完成,其目的在于提供树脂含 浸性、平滑性及外观性均优异,且稳定地维持树脂含浸性的保持有二 氧化硅微粒的玻璃纤维织物的制造方法,保持有二氧化硅微粒的玻璃 纤维织物及纤维增强树脂成型体。

[用以解决课题的手段]

本发明的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的制造方法为在玻 璃纤维织物的玻璃纤丝表面附着或熔着二氧化硅微粒而保持二氧化硅 微粒的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的制造方法,该方法具有: 使上浆剂附着于玻璃纤丝上的玻璃纤维织物浸渍于二氧化硅微粒的水 分散液中,以使二氧化硅微粒附着于玻璃纤维织物的玻璃纤丝表面的 附着步骤,对通过附着步骤而附着有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物施 以开纤处理的开纤步骤,及使通过开纤步骤施以开纤处理的玻璃纤维 织物经加热处理,使通过附着步骤附着的二氧化硅微粒的部分或全部 熔着于玻璃纤维织物的玻璃纤丝表面的加热步骤。

依据本发明涉及的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的制造方 法,通过附着步骤,将玻璃纤维织物浸渍于二氧化硅微粒的水分散液 中时,出乎意料地,在无大的外力下,二氧化硅微粒可进入玻璃纤丝 间而附着于玻璃纤丝,发挥作为隔离物的功能。

因此,在附着步骤后进行开纤步骤,对玻璃纤维织物施以开纤处 理时,上浆剂发挥作为润滑剂的功能,促进玻璃纤维织物的开纤效果。 而且,由于上浆剂可防止玻璃纤丝的大偏移,故可抑制开纤步骤中的 玻璃纤维织物产生线圈扭斜。因此,以本发明的制造方法制造的保持 有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的平滑性获得提高,同时改善外观性。

另外,在附着步骤后进行加热步骤,加热处理玻璃纤维织物时, 由于该氧化硅微粒的部分或全部熔着于玻璃纤丝,故确保玻璃纤丝间 的间隙。因此,通过该确保的玻璃纤丝间的间隙而促进树脂的含浸, 故以本发明的制造方法制造的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的 树脂含浸性获得改善。此外,通过二氧化硅微粒熔着于玻璃纤丝,在 玻璃纤丝间保持确保的间隙,故可稳定地维持树脂含浸性。

而且,通过于加热步骤前进行附着步骤及开纤步骤,而不受因玻 璃纤维织物的加热造成的玻璃纤丝彼此的接着等的影响,可使二氧化 硅微粒附着于玻璃纤丝上,同时可使玻璃纤维织物开纤。

此外,本发明中,由于分开进行附着步骤与开纤步骤,故可分别 独立地进行最佳的温度管理。因此,附着步骤中,通过降低液体温度, 而可防止伴随着液温的上升的二氧化硅微粒凝聚,可防止二氧化硅微 粒的凝聚物造成的玻璃纤维织物的污染。另一方面,开纤步骤中,通 过提高液体温度,提高上浆剂的润滑功能,可使开纤效率提高。而且, 开纤步骤中,由于不伴随二氧化硅微粒施以开纤处理,故可抑制施加 至玻璃纤维织物的应力,可抑制玻璃纤维织物的线圈扭斜或损伤发生。 因此,可提高通过本发明的制造方法制造的保持有二氧化硅微粒的玻 璃纤维织物的外观性。

因此,本发明的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的制造方法 中,保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物中的二氧化硅微粒的熔着率 优选为60%以上。由于保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物所保持的 二氧化硅微粒熔着于玻璃纤丝,故抑制了有助于树脂含浸性的二氧化 硅微粒的剥离,更确实地维持树脂含浸性。据此,也可适当地使用作 为要求高特性的薄型纤维增强树脂成型体的增强材料。

另外,本发明涉及的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的制造 方法中,优选施以利用喷射水的开纤处理、利用振动淋洗的开纤处理、 及利用超声波的开纤处理中的至少一种作为开纤处理。通过使用其开 纤处理,可确保以本发明的制造方法获得的保持有二氧化硅微粒的玻 璃纤维织物的优异的平滑性。

另外,本发明涉及的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的制造 方法中,保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物每单位面积的质量优选 为110g/m2以下。通过使每单位面积的质量成为110g/m2以下,可使 玻璃纤维织物的厚度变薄,可提高树脂含浸性。据此,可用于薄型纤 维增强树脂成型体的增强材料。

本发明涉及的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物为使二氧化硅 微粒附着或熔着于玻璃纤维织物的玻璃纤丝表面而保持二氧化硅微粒 的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物。

依据本发明涉及的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物,由于保 持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物所保持的二氧化硅微粒系熔着于玻 璃纤丝上,故抑制了有助于树脂含浸性的二氧化硅微粒的剥离,更确 实地维持树脂含浸性。据此,可使用作为要求高的特性的薄型纤维增 强树脂成型体的增强材料。

因此,本发明涉及的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物中,保 持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的每单位面积的质量优选为 110g/m2以下。如此,通过使每单位面积的质量变小为110g/m2以下, 可使玻璃纤维织物的厚度变薄,提高树脂含浸性。据此,可使用于薄 型纤维增强树脂成型体的增强材料。

而且,本发明涉及的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物中,保 持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的每单位面积的质量Xg/m2及透气 度Ycm3·cm-2·s-1优选满足0<X×(Y)1/2≦300的条件。玻璃纤维 织物的每单位面积的质量小时,其透气度有变大的倾向,但通过满足 上述条件可获得优异的平滑性。

本发明涉及的纤维增强树脂成型体是以上述任一种保持有二氧化 硅微粒的玻璃纤维织物作为增强材料、使其含浸树脂、使该树脂固化 而成的。

如上所述,成为纤维增强树脂成型体的增强材料的保持有二氧化 硅微粒的玻璃纤维织物由于树脂含浸性、平滑性及外观性优异,故可 用于薄型印刷基板、透明片材或显示材料等。需要指出的是,使用的 树脂并无特别限定,例如可举出以下的树脂。

作为印刷基板用途的热固化性树脂例如可举出环氧系树脂、热固 化型改性的聚苯醚系树脂、热固化型聚酰亚胺系树脂、脲醛系树脂、 丙烯酸类树脂、硅树脂、苯并恶嗪(benzoxazines)系树脂、酚醛系 树脂、不饱和聚酯系树脂、双马来酰亚胺三嗪系树脂、醇酸系树脂、 呋喃系树脂、三聚氰胺系树脂、聚氨酯系树脂、苯胺系树脂等。

另外,作为印刷基板用途的热可塑性树脂例如可举出聚苯醚系树 脂、经官能团改性的聚苯醚系树脂、脂环式烃系树脂、热塑性聚酰亚 胺系树脂、聚醚醚酮(PEEK)系树脂、聚醚砜树脂、聚酰胺酰亚胺 系树脂、聚酯酰亚胺系树脂、聚酯系树脂、聚烯烃系树脂、聚苯乙烯 系树脂、聚酰胺系树脂、聚乙烯醇缩醛系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚 乙酸乙烯酯系树脂、聚(甲基)丙烯酸酯系树脂、聚甲醛系树脂等。

另一方面,作为透明片材.显示材料用途的热固化性树脂可举出 环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚酯树脂等。

另外,作为透明片材、显示材料用途的热塑性树脂可举出聚乙烯、 聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚 偏氯乙烯、聚醚砜、聚苯醚等或它们的共混物、嵌段或接枝聚合物等。

需要指出的是,本发明中,所谓保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维 织物是指附着或熔着二氧化硅微粒于玻璃纤维织物的玻璃纤丝表面上 而成的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物。另外,特别指定时,意 指在玻璃纤维织物的玻璃纤丝表面熔着二氧化硅微粒而成的保持二氧 化硅微粒的玻璃纤维织物。此处,所谓玻璃纤维织物为将玻璃纤维丝 制织而得的织物。

另外,本发明中,所谓玻璃纤维丝意指集束多条的玻璃纤丝而成 的纤维丝。需要指出的是,本发明玻璃纤维丝的重量不含被附着或熔 着的上浆剂或二氧化硅微粒的重量。

另外,本发明中,所谓二氧化硅微粒熔着于玻璃纤丝表面,意指 经受加热处理的结果、二氧化硅微粒在一或两条以上的玻璃纤丝表面、 其部分熔融而固着的状态,处于不会自玻璃纤丝剥离的状态。另一方 面,所谓二氧化硅微粒附着于玻璃纤丝表面,意指二氧化硅微粒在一 或两条以上的玻璃纤丝表面、主要利用静电相互作用而接着的状态、 因遭受冲击等而有自玻璃纤丝剥离的可能的状态。

另外,本发明中,玻璃纤丝表面包含与外界空气等接触的玻璃纤 丝外表面及被多条玻璃纤丝围绕的玻璃纤丝间隙面。

[发明效果]

依据本发明,可制造树脂含浸性、平滑性及外观性均优异,且稳 定地维持树脂含浸性的玻璃纤维织物。据此,可实现纤维增强树脂成 型体的薄型化,另外,可提高印刷基板的耐CAF性或透薄片材的透明 性。

【附图简单说明】

图1为显示用实施方式涉及的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织 物的制造方法所实施的步骤的一个实例的图。

【具体实施方式】

以下参照附图,详细说明本发明涉及的保持有二氧化硅微粒的玻 璃纤维织物的制造方法,保持有二氧化硅微粒的纤维织物及纤维增强 树脂成型体的实施方式。

图1为显示以本实施方式涉及的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维 织物的制造方法实施的步骤的一个实例的图。如图1中所示,本实施 方式涉及的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的制造方法由步骤 S1的织物制造步骤,步骤S2的附着步骤,步骤S3的开纤步骤(第一 开纤步骤),步骤S4的加热步骤,步骤S5的硅烷偶联剂处理步骤, 及步骤S6的加热步骤后的开纤步骤(第二开纤步骤)所构成。以下针 对各步骤加以详细说明。

首先,在作为步骤S1的织物制造步骤中,将玻璃纤丝集束而成的 玻璃纤维丝制织,获得玻璃纤维织物。

玻璃纤丝的玻璃组成并无特别限定,例如可举出E玻璃、低介电 率玻璃或高模量玻璃。

玻璃纤丝的纤丝直径并无特别限定,但在薄型纤维增强树脂成型 体的增强材料用途中,优选为10μm以下,更优选为8μm以下,进一 优选为3~5μm。

形成玻璃纤维织物的玻璃纤维丝优选为将25~500条的玻璃纤丝 集束形成,更优选为将40~300条的玻璃纤丝集束形成。需要指出的是, 本说明书中所谓「下限值~上限值」意指在下限值以上且在上限值以下 的范围内。

玻璃纤维丝的支数优选为0.8~135tex,更优选为1~25tex。需要指 出的是,所谓玻璃纤维丝的支数(tex)相当于每1000m的玻璃纤维 的质量(单位:g)。

而且,织物制造步骤中,在玻璃纤丝的集束或经丝的整经等中使 用上浆剂。该上浆剂例如可举出被膜形成剂成分为淀粉系或PVA(聚 乙烯醇)系的上浆剂。上浆剂也可含油剂或柔软剂等。

玻璃纤维织物中的上浆剂附着量相对于玻璃纤维丝100质量份, 上浆剂的附着量优选为0.1~3质量份,更优选为0.5~1.5质量份。需要 指出的是,所述上浆剂的附着量的范围或未特别指定时的上浆剂的附 着量为表示相对于经丝或纬丝的上浆剂的附着量的平均。

制织的方法并无特别限定,列举为例如平织、缎织、斜纹织等。 玻璃纤维丝的制织过程中编带密度并无特别限定,例如优选为10~150 条/25mm,更优选为40~100条/25mm。

如此制织的玻璃纤维织物从薄型纤维增强树脂成型体的增强材料 用途的观点出发,每单位面积的质量优选为110g/m2以下,更优选为 50g/m2以下。另一方面,从制织性的观点出发,玻璃纤维织物的每单 位面积的质量优选为8g/m2以上。需要指出的是,玻璃纤维织物的每 单位面积的质量为也包含附着的上浆剂质量的值。此处,对于玻璃纤 维织物的每单位面积的质量而言,反映玻璃纤维织物的厚度、例如, 每单位面积的质量为50g/m2时,其厚度为50μm左右。

接着,步骤S2的附着步骤中,将玻璃纤维织物浸渍于二氧化硅微 粒的水分散液中,使二氧化硅微粒附着于玻璃纤维织物的玻璃纤丝表 面。需要指出的是,本实施方式中,也将通过附着步骤获得的玻璃纤 维织物称为二氧化硅微粒附着的织物。

附着步骤中,附着于玻璃纤维织物的二氧化硅微粒的附着量相对 于玻璃纤维丝100质量份,二氧化硅微粒优选为0.001~1质量份,更 优选二氧化硅微粒为0.01~1质量份。需要指出的是,二氧化硅微粒的 附着量可以SEM(扫描电子显微镜:Scanning Electron Microscope) 观察玻璃纤维织物的保持于玻璃纤丝表面的二氧化硅微粒数并经测定 求得。

二氧化硅微粒的水分散液为使体积平均粒径为40~400nm,优选 60~300nm,更优选80~200nm,特别优选100~150nm的二氧化硅微粒 分散于水中而成的胶体溶液。二氧化硅微粒的水分散液中所含的二氧 化硅微粒可为一种,也可组合两种以上。只要是所述粒径的二氧化硅 微粒,则可容易地进入到玻璃纤丝间,且有效发挥作为隔离材料的功 能。粒径太大时,二氧化硅微粒难以进入玻璃纤丝间,另一方面,粒 径太小时,二氧化硅微粒无法发挥作为隔离材料的功能。

二氧化硅微粒相对于溶液的质量比例优选为0.01~5质量%,更优 选为0.1~2质量%。二氧化硅微粒在溶液中含得多时,二氧化硅微粒 变得容易附着于玻璃纤丝表面。另一方面,二氧化硅微粒相对于溶液 的质量比例多于5质量%时,二氧化硅微粒变得容易凝聚,从而具有 该二氧化硅微粒的凝聚物附着于二氧化硅微粒附着织物成为污损的情 况。

二氧化硅微粒的水分散液的液温优选为10~40℃。液温高的情形 下,二氧化硅微粒的水分散液中的二氧化硅微粒的运动变得活跃,就 二氧化硅微粒附着的观点而言优选。另一方面,液温高于40℃时,分 子间相互作用使二氧化硅微粒变得容易凝聚,具有该二氧化硅微粒的 凝聚物附着于二氧化硅微粒附着织物而成为污损的情况。

在二氧化硅微粒的水分散液中的浸渍通过使玻璃纤维织物通过储 存二氧化硅微粒的水分散液的二氧化硅微粒附着槽中来进行。此时, 施加于玻璃纤维织物行进方向的张力并无特别限定,优选为例如每单 位宽度50~300N。需要指出的是,所谓单位宽度意指玻璃纤维织物的 宽度方向,即纬丝方向以米(m)表示的单位长度。

使玻璃纤维织物通过二氧化硅微粒附着槽所需的时间只要是使以 所述的附着量的程度附着二氧化硅微粒即无特别限定,但优选为例如 1~4秒。

另外,附着步骤中,优选在二氧化微粒附着槽内配置以与玻璃纤 维织物的行进方向垂直的方向延伸的一根或多根扩幅辊,利用扩幅辊 一面使玻璃纤维织物在二氧化硅微粒的水分散液中弯曲一面行进。此 处,所谓弯曲意指使玻璃纤维织物沿着扩幅辊的外周面拐弯,即,使 玻璃纤维织物以一定面积接触扩幅辊的外周面。另外,所谓扩幅辊为 使玻璃纤维织物弯曲时,在行进方向的左右方向使玻璃纤维织物产生 张力的构件,其形状并无特别限定。利用扩幅辊施与的张力使纤维丝 扩幅,使二氧化硅微粒容易进入到玻璃纤丝间。

扩幅辊的个数及与扩幅辊的个数相关的使玻璃纤维织物弯曲的次 数并无特别限定,但优选为例如在二氧化硅微粒附着槽内配置两个扩 幅辊,且使玻璃纤维织物在二氧化硅微粒的水分散液中2度弯曲。

一个或多个扩幅辊优选为可以利用一根扩幅辊弯曲而使玻璃纤维 织物所形成的劣角成为60~120度的方式,配置在二氧化硅微粒附着槽 中。此处,若劣角小于60度,则施加于玻璃纤维织物的应力过大。另 一方面,若劣角大于120度,则玻璃纤维织物无法充分扩幅。

进行以上的处理,步骤S2的附着步骤结束时,例如将二氧化硅微 粒附着的织物插入于对向的一对辊中,进行附着二氧化硅微粒织物的 轧液后,进行步骤S3的开纤步骤。

接着,在步骤S3的开纤步骤中,对二氧化硅微粒附着的织物施以 开纤处理,使附着二氧化硅微粒的经丝及纬丝扩幅。需要指出的是, 本实施方式中,将利用开纤步骤获得的玻璃纤维织物称为开纤织物。

作为开纤处理,以例如利用喷射水进行的开纤处理、利用振动淋 洗进行的开纤处理、利用超声波进行的开纤处理、利用棒挤压的开纤 处理等进行。开纤处理可进行上述任何处理,但更优选为利用开纤效 果高的振动淋洗的开纤处理及利用超声波的开纤处理。需要指出的是, 开纤处理可单独进行这些的处理,也可组合这些处理进行。

利用喷射水的开纤处理为朝向二氧化硅微粒附着的织物喷射液体 使二氧化硅微粒附着的织物开纤的处理,例如可举出自具有广角的喷 嘴使散开的水流喷射于二氧化硅微粒附着的织物的处理,或自具有细 孔的喷嘴群使柱状流水喷射于二氧化硅微粒附着的织物上的处理。

喷射水中使用的液体例如可举出水、或醇等有机溶剂,优选为水。

液体的喷射压力优选为0.1~2MPa,更优选为0.5~1MPa。通过使 液体的喷射压力成为0.5~1MPa,而抑制二氧化硅微粒附着的织物的外 观上的瑕疵,且增大二氧化硅微粒附着的织物的开纤效果。

利用振动淋洗的开纤处理为利用振动淋洗(参照专利文献1或2) 使二氧化硅微粒附着的织物开纤的处理。

利用振动淋洗的开纤处理为在储存液体的槽内,将二氧化硅微粒 附着的织物压向形成有多数小孔的筒状体,且自小孔压出液体的压力 波。因此,通过朝筒状体的挤压与压力波使二氧化硅微粒附着的织物 开纤。

振动淋洗所用的液体例如可举出水、或醇等有机溶剂。其中优选 水,但也可含微量(未达0.01质量%)的二氧化硅微粒。此处,二氧 化硅微粒相对于溶液(水)存在0.01质量%以上时,具有二氧化硅微 粒的凝聚物附着于玻璃纤维织物成为污损等造成外观上的问题的可 能。

利用振动淋洗产生的压力波的频率数优选为50~600Hz,更优选为 100~300Hz。通过使该压力波的频率数成为100~300Hz,可抑制玻璃 纤维织物外观上的瑕疵,且使开纤效果变大。

利用超声波进行的开纤处理为利用超声波振子以液体或气体作为 介质而赋予超声波,使二氧化硅微粒附着的织物开纤的处理。

介质可为液体与气体的任一种,但优选为液体。该液体例如可举 出水、或醇等有机溶剂,优选为水。另外,该液体也可含微量(未达 0.01质量%)的二氧化硅微粒。此处该二氧化硅微粒相对于溶液存在 0.01质量%以上时,有二氧化硅微粒的凝聚物附着于玻璃纤维织物成 为污损等造成外观上的问题的可能。

超声波振子与二氧化硅微粒附着的织物之间除了成为介质的液体 以外,也可配置隔板,但超声波振子与玻璃纤维织物的距离优选为 1~20cm。

超声波振子所产生的超声波频率优选为10~60kHz,更优选为 30~50kHz。通过使超声波的频率成为30~50kHz,可抑制玻璃纤维织 物的外观上的瑕疵,且增大开纤效果。

利用棒押压的开纤处理为通过使液体中的棒状棒压抵于二氧化硅 微粒附着的织物而使二氧化硅微粒附着的织物开纤的开纤处理。需要 指出的是,棒的形状及有无旋转并无特别限定。

开纤步骤中的各开纤处理所使用的液体的温度优选为50℃以上, 更优选为60℃以上。在50℃以上的温度,残留于附着二氧化硅微粒的 织物中的上浆剂中的润滑剂成分液化,而增大开纤效果。此外,在60℃ 以上的温度,由于上浆剂的被膜形成剂成份溶胀或糊化,故提高玻璃 纤丝间的润滑性,使利用开纤处理的经丝及纬丝的扩幅更为容易,使 开纤效果更大。需要说明的是,就开纤处理作业性的观点而言,液体 温度优选为95℃以下。

进行以上处理,步骤S3的开纤步骤结束时,进行例如首先,使开 纤织物通过储存水的洗净槽内,接着,以洗净淋浴洗净开纤织物的表 里面,接着使二氧化硅微粒附着的织物插入于对向的一对辊中进行开 纤织物的轧液后,进行步骤S4的加热步骤。

接着,步骤S4的加热步骤中,用加热炉等加热处理开纤织物,使 附着于开纤织物的二氧化硅微粒的部分或全部熔着于玻璃纤丝的表 面。需要指出的是,本实施方式中,通过加热步骤获得的玻璃纤维织 物也称为保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物。

加热处理中的开纤织物的加热温度为例如300~450℃。另外,加 热处理中的开纤织物的加热时间为36~72小时。

接着,通过该加热处理,去除附着于玻璃纤维织物的上浆剂。

不过,通过在加热步骤的加热处理,有使玻璃纤丝彼此接触,进 而,使玻璃纤丝的部分软化而邻接的玻璃纤丝彼此部分熔着的现象的 情况。

该现象的起因为进行如以往那样的加热步骤后的附着步骤或类似 于其的步骤时,部分的玻璃纤丝彼此接触或熔着后,使二氧化硅微粒 进入到玻璃纤丝间。因此,即使在加热步骤后进行附着步骤或类似于 其的步骤,存在于玻璃纤丝间的二氧化硅微粒的量仍不足,使因二氧 化硅微粒的保持所致的树脂含浸性提高程度变小。

另外,如以往的加热步骤后先进行开纤步骤或类似于其的步骤时, 部分的玻璃纤丝彼此接触或熔着后,使玻璃纤丝间的间隙扩开。因此, 即使在加热步骤后先进行开纤步骤或类似其的步骤,使玻璃纤丝间的 间隙扩开的效果仍小。此外,在作为开纤步骤前一步骤的加热步骤中, 由于通过加热处理除去作为润滑剂起作用的上浆剂,故在作为加热步 骤下一步骤的开纤步骤中,玻璃纤维织物的开纤效果变得更小。然而, 通过利用加热步骤去除上浆剂,玻璃纤维丝较容易产生较大偏移,依 据加热步骤后实施的开纤处理的种类,有容易发生线圈扭斜等外观上 的瑕疵的可能。

相对于此,本实施方式中通过在加热步骤前进行附着步骤,而有 助于玻璃纤维织树脂含浸性的提高。即,玻璃纤丝彼此接着或熔着之 前,可使二氧化硅微粒进入玻璃纤丝的间。因此,利用附着步骤使二 氧化硅微粒充分进入到玻璃纤丝间,确保玻璃纤丝间的间隙,而提高 树脂含浸性。

另外,本实施方式中,通过在加热步骤之前进行开纤步骤,而有 助于平滑性的提高。即,由于在玻璃纤丝彼此接着或熔着之前,可将 玻璃纤丝间的间隙扩开,故不会因通过加热处理造成的对玻璃纤丝彼 此的接着及熔着的影响,而减弱开纤步骤的开纤效果。另外,开纤步 骤中,由于未去除上浆剂层而残留在玻璃纤维丝上,故该上浆剂作为 润滑剂起作用,有助于优异的平滑性。

另外,本实施方式中,通过在加热步骤前进行开纤步骤,有助于 优异的外观性。即,开纤步骤中,由于未去除上浆剂而残留于玻璃纤 维丝上,故防止玻璃纤维丝的大的偏移,且抑制开纤步骤中的线圈扭 斜等外观上瑕疵的产生。

另外,本实施方式中,通过在加热步骤前进行附着步骤,有助于 优异的外观性。即,作为加热步骤前一步骤的附着步骤中,二氧化硅 微粒进入到玻璃纤丝间,确保了玻璃纤丝间的间隙,故即使在加热步 骤中进行加热处理,仍可抑制玻璃纤丝彼此的接着及熔着。据此,即 使在加热步骤后再施以开纤处理,仍不会减损其开纤效果。

另外,本实施方式中,通过在织物制造步骤之后进行附着步骤, 有助于高的树脂含浸性。即,若在织物制造步骤之前使二氧化硅微粒 附着于玻璃纤丝上,则有因织物制造步骤中承受的冲击等,使二氧化 硅微粒剥落的情况或二氧化硅微粒凝聚而无法均匀地保持在玻璃纤维 织物中的情况。这些情况下会有缘于二氧化硅微粒的优异树脂含浸性 降低的可能,依据本实施方式则可避免该树脂含浸性降低的可能。

除此之外,本实施方式中,通过在附着步骤后进行加热步骤,而 有助于维持树脂含浸性的稳定维持。即,由附着步骤而附着于玻璃纤 丝表面的二氧化硅微粒的大部分通过加热步骤中的加热处理而熔着于 玻璃纤丝表面。据此防止二氧化硅微粒的剥离,而抑制了缘于二氧化 硅微粒的优异树脂含浸性降低。

另外,在本实施方式中,通过使附着步骤与开纤步骤分离,有助 于优异的外观性。特别地,通过使附着步骤与开纤步骤分离成为各步 骤中可以独立的液温控制,可防止因二氧化硅凝聚物造成的污染附着 于玻璃纤维织物上。

具体而言,如以往那样,在二氧化硅微粒的分散液中进行玻璃纤 维织物的开纤处理,若同时进行附着步骤与开纤步骤,则有使二氧化 硅微粒的水分散液的液温上升的倾向。特别地,通过振动淋洗进行开 纤处理时,液温的上升变得显著。据此,使液温上升至发生二氧化硅 微粒凝聚的温度,具有产生的二氧化硅微粒的凝聚物附着于玻璃纤维 织物成为污染的可能。

相对于此,本实施方式中,通过附着步骤与开纤步骤,可将液温 独立地控制在最佳温度,故可防止二氧化硅微粒的凝聚,且防止玻璃 纤维织物的污染。

另外,本实施方式中,通过分离附着步骤与开纤步骤,在开纤步 骤中不使用多量的二氧化硅微粒,故有助于减轻施加于玻璃纤维织物 的应力。据此,可降低在玻璃纤维织物中产生外观上瑕疵的风险。特 别是制造每单位面积的质量为110g/m2以下的薄型玻璃纤维织物时, 开纤处理中若对玻璃纤维织物施加大的应力则容易发生线圈扭斜。相 对于此,使附着步骤与开纤步骤分离,使在开纤步骤中施加于玻璃纤 维织物的应力减小,可防止线圈扭斜的发生。

另外,在本实施方式,通过分离附着步骤与开纤步骤,而独立控 制附着步骤与开纤步骤的温度,也有助于装置的保护和安全。即,会 有因未充分控制液温所产生的二氧化硅微粒的凝聚物沉淀于装置的配 管驱动部等而损伤装置的可能。因此,在连续操作的情况下,必须以 冷却装置进行温度控制以防止二氧化硅微粒的凝聚。另外,间歇运转 的情况下,由于利用温度控制防止二氧化硅微粒产生凝聚并不完全, 故有必要密集地进行装置的日常检查。相对于此,附着步骤与开纤步 骤的独立温度控制没有该负担,可减轻对配管驱动部等造成损害的风 险。

接着,在步骤S5的硅烷偶联剂处理步骤中,使用硅烷偶联剂进行 保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的表面处理。通过该表面处理而 提高保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物与树脂的亲和性。

硅烷偶联剂处理步骤中使用的硅烷偶联剂并无特别限定,例如可 举出乙氧基硅烷、氨基硅烷或阳离子性硅烷等。

附着于保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的硅烷偶联剂相对于 玻璃纤维丝100质量份优选为0.01~5质量份。

以往的玻璃纤维丝的制造方法中,在硅烷偶联剂处理中,会有因 开纤处理而扩宽的玻璃纤丝间的间隙变狭窄的倾向。相对于此,本实 施方式的制造方法中,由于二氧化硅微粒进入玻璃纤丝间并熔着,故 也可防止硅烷偶联剂处理步骤中的玻璃纤丝间的间隙变狭窄。因此, 保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的树脂含浸性得以维持。

接着,在步骤S6的加热步骤后的开纤步骤中,对加热处理后的保 持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物施以开纤处理。该开纤处理可进行 例如步骤S3的开纤步骤中说明的开纤处理。其中,利用喷射水的开纤 处理就减少线圈扭斜等外观上的问题的发生可能性而言较佳。

本实施方式中,通过在硅烷偶联剂处理步骤后进行加热步骤后的 开纤步骤,促进硅烷化合物对保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的 均匀附着,有助于保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的耐热性改善。 另外,硅烷偶联剂处理步骤中多余附着于保持有二氧化硅微粒的玻璃 纤维织物上的化合物可在随后的开纤处理过程中被清除。因此,进一 步提高保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的树脂含浸性。

因此,由本实施方式的制造方法所制造的保持有二氧化硅微粒的 玻璃纤维织物的二氧化硅微粒的熔着率优选为60%以上,更优选为 90%以上,更优选为95%以上,特别优选为99%以上。通过提高二氧 化硅微粒的熔着率,二氧化硅微粒不会因剥离等而减少,使保持有二 氧化硅微粒的玻璃纤维织物的优异树脂含浸性得以保持。

另外,使二氧化硅微粒熔着于玻璃纤维织物的玻璃纤丝表面而保 持二氧化硅微粒的本实施方式涉及的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维 织物也包含未熔着于该玻璃纤丝表面而被附着的二氧化硅微粒,但二 氧化硅微粒的熔着率优选为60%以上,更优选为90%以上,进一步优 选为95%以上,特别优选为99%以上。由于高的二氧化硅微粒的熔着 率,而维持本实施方式的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物优异树 脂含浸性。

此处,二氧化硅微粒的熔着率以下列顺序求得。首先,以SEM测 定保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的保持于玻璃纤丝表面的二氧 化硅微粒数A。接着,在20℃的纯水中,使超声波振子以自保持有二 氧化硅微粒的玻璃纤维织物隔开10cm的状态,使自超声波振子发生 的频率50kHz的超声波作用于该保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物 一分钟。接着,以SEM测定该保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物 仍维持于玻璃纤丝表面的二氧化硅微粒数B。接着,以A除以B的百 分率表示求得二氧化硅微粒的熔着率。

另外,由本实施方式的制造方法制造的或本实施方式涉及的保持 有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物就薄型纤维增强树脂成型体的增强材 料用途的观点而言,其每单位面积的质量优选为110g/m2以下,更优 选为50g/m2以下。需要指出的是,保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织 物的每单位面积的质量为包含附着或熔着于保持有二氧化硅微粒的玻 璃纤维织物的二氧化硅微粒的质量、及附着于保持有二氧化硅微粒的 玻璃纤维织物的硅烷偶联剂的质量的值。

特别地,就提高树脂含浸性及平滑性的观点,保持有二氧化硅微 粒的玻璃纤维织物的每单位面积的质量较小者,树脂含浸性提高的程 度高,且开纤处理的扩幅效果增大故优选。在后段的实施例中详述, 保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的每单位面积的质量为110g/m2 以下,但相较于无二氧化硅附着或熔着的情况,树脂含浸时间缩短至 25%以下,另外,从经过开纤步骤使玻璃纤维丝扩幅15%以上来看, 优选之。再者,其每单位面积的质量为50g/m2以下,相较于无二氧化 硅附着或熔着的情况,树脂含浸时间缩短至5%以下,另外,从经过 开纤步骤使玻璃纤维丝扩幅25%以上来看,故优选之。

另外,以本实施方式涉及的制造方法制造的或本实施方式涉及的 保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的二氧化硅微粒相对于玻璃纤维 丝100质量份优选附着或熔着0.001~1质量份、更优选附着或熔着 0.01~0.1质量份。通过附着或熔着该范围内的二氧化硅微粒,可实现 因二氧化硅微粒确保玻璃纤丝间的间隙所致的树脂含浸性及平滑性的 提高。

此外,以本实施方式涉及的制造方法制造的或本实施方式的保持 有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物也可附着相对于玻璃纤维丝100质量 份为0.01~1质量份的硅烷偶联剂。

另外,以本实施方式的制造方法制造的或本实施方式的保持有二 氧化硅微粒的玻璃纤维织物的每单位面积的质量Xg/m2与透气度 Ycm3·cm-2·s-1优选满足下式(1)所示的条件。

0<X×(Y)1/2≦300…(1)

此处,透气度可通过JIS L 1096的透气性试验方法测定。由于开 纤步骤中的经丝及纬丝的扩幅愈大则透气度愈低,故透气度成为平滑 性大小的指标。需要指出的是,考虑更薄型且平滑性高的玻璃纤维织 物用于薄型纤维增强树脂成型体的增强材料时,在玻璃纤维织物的每 单位面积小时式(1)补正透气度变高的倾向。即,满足式(1)中所 示条件的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物也包含由于平滑性高而 为极薄型且轻量故透气度变高的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织 物。

特别是就提高树脂含浸性的观点,由于所述X×(Y)1/2的值越小 树脂含浸性提高程度越高,故而优选。在后段的实施例中详述,但负 载有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的该值为300以下,相较于无二氧 化硅微粒附着或熔着的情况由于树脂含浸时间缩短至25%以下故优 选。再者,负载有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的该值为200以下, 相较于无二氧化硅微粒附着及熔着的情况,树脂含浸时间缩短至5% 以下故而更优选。

因此,以本实施方式涉及的制造方法制造的或本实施方式涉及的 保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物作为增强材料,使其含浸树脂, 使该树脂固化,由此可制造以保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物作 为增强材料的纤维增强树脂成型体。

树脂对保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的含浸方法并无特别 限定,可通过公知的方法进行。

该纤维增强树脂成型体的制造中使用的树脂并无特别限定,例如 可举出以下。

作为印刷基板用途的热固化性树脂,例如可举出环氧系树脂、热 固化型改性的聚苯醚系树脂、热固化型聚酰亚胺系树脂、脲醛系树脂、 丙烯酸类树脂、硅树脂、苯并恶嗪系树脂、酚醛系树脂、不饱和聚酯 系树脂、双马来酰亚胺三嗪系树脂、醇酸系树脂、呋喃系树脂、三聚 氰胺系树脂、聚氨酯系树脂、苯胺系树脂等。

另外,作为印刷基板用途的热可塑性树脂,例如可举出聚苯醚系 树脂、经官能基改性的聚苯醚系树脂、脂环式烃系树脂、热可塑性聚 酰亚胺系树脂、聚醚醚酮(PEEK)系树脂、聚醚砜树脂、聚酰胺酰 亚胺系树脂、聚酯酰亚胺系树脂、聚酯系树脂、聚烯烃系树脂、聚苯 乙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚乙烯醇缩醛系树脂、聚乙烯醇系树脂、 聚乙酸乙烯酯系树脂、聚(甲基)丙烯酸酯系树脂、聚甲醛系树脂等。

另一方面,作为透明片材·显示材料用途的热固化性树脂,可举出 环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、聚酯树脂等。

且,作为透明片材·显示材料用途的热可塑性树脂,例如可举出聚 乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、聚氯乙 烯、聚偏氯乙烯、聚醚砜、聚苯醚等或其共混物、嵌段或接枝聚合物 等。

使含浸保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的树脂固化的方法并 无特别限定,可通过公知的方法进行。

以上,针对本发明的优选实施方式加以说明,但本发明并不受限 于上述实施方式,而可进行各种变形。例如,上述实施方式中,于加 热步骤(步骤S4)后进行硅烷偶联剂处理步骤(步骤S5)或/及加热 步骤后的开纤处理(步骤S6)的情形加以说明,但也可在加热步骤(步 骤S4)之后进行硅烷偶联剂处理步骤(步骤S5)及加热步骤后的开 纤处理(步骤S6)。

实施例

以下说明本发明的优选实施例,但本发明并不限于以下的实施例。

[实施例1]

(玻璃纤维织物)

使用相对于玻璃纤维丝100质量份,以淀粉系作为主体的上浆剂 的附着量为1质量份的玻璃纤维织物(日东纺绩(股)制造;WEA1078) 作为玻璃纤维织物。

此处,该玻璃纤维织物的玻璃纤维丝,其纤丝组成为E玻璃,纤 丝直径为5μm,纤丝条数为200条,支数为11.2tex。另外,该玻璃纤 维织物为对玻璃纤维丝进行平织者,玻璃纤维丝的编带密度为经丝53 条/25mm,纬丝53条/25mm,其每单位面积的质量为48g/m2

(附着步骤)

将玻璃纤维织物浸渍在含有二氧化硅微粒的水分散液的二氧化硅 微粒附着槽中,使二氧化硅微粒附着,获得二氧化硅微粒附着的织物。

使用使体积平均粒径为100nm的二氧化硅微粒(日产化学工业制 造;スノーテックス)以0.2质量%分散在水中而成的溶液作为二氧 化硅微粒的水分散液。另外,二氧化硅微粒的水分散液的液温设为 20℃。

使用具备两个扩幅辊的槽作为二氧化硅微粒附着槽。两个扩幅辊 系以利用其使玻璃纤维织物弯曲形成的劣角成为约100度的方式配 置。

就朝二氧化硅微粒附着槽的浸渍及二氧化硅微粒的附着而言,具 体地,对玻璃纤维织物的行进方向施加每单位宽度为240N~250N的张 力,且利用配置在二氧化硅微粒附着槽的液中的扩幅辊予以弯曲,使 玻璃纤维织物通过含有二氧化硅微粒的水分散液的二氧化硅微粒附着 槽2~3秒进行。

(开纤步骤)

对通过附着步骤获得的附着有二氧化硅微粒的织物,通过在水中 的振动淋洗施以开纤处理,获得开纤织物。

另外,通过振动淋洗对附着上浆剂的玻璃纤维织物施予的压力波 的振动频率为150Hz,水温为40℃。

(加热步骤)

对由开纤步骤所得、经洗净·轧液的开纤织物的卷体进行加热处 理,去除上浆剂,获得保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物。

加热处理具体而言,通过在400℃加热48小时而进行。

(硅烷偶联剂处理步骤)

对经过加热步骤所得的保持有二氧化硅微粒的纤维织物使用硅烷 偶联剂施予表面处理。

使用N-β-(N-乙烯基苄基氨基)乙基-氨基丙基甲氧基硅烷作为硅 烷偶联剂。

表面处理具体而言,通过将保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物 浸渍在调制成pH3.5的硅烷偶联剂浓度0.3质量%的硅烷偶联剂溶液 中并轧液而进行。

(加热步骤后的开纤步骤)

硅烷偶联剂处理步骤后,以喷射水作用在保持有二氧化硅微粒的 玻璃纤维织物进行开纤处理。

开纤处理具体而言,通过将具有2MPa压力的40℃高压水流喷射 于保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物而进行。

最终获得的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物中,二氧化硅微 粒的附着或熔着量相对于玻璃纤维丝100质量份为0.01质量份,硅烷 偶联剂的附着量为0.1质量份。

[实施例2]

除附着有与实施例1相同的上浆剂的玻璃纤维织物(日东纺绩 (股)制造;WEA1037)作为玻璃纤维织物以外,其余与实施例1同 样制造保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物。

此处,对于该玻璃纤维织物的玻璃纤维丝而言,其纤丝组成为E 玻璃,纤丝直径为4.5μm,纤丝条数为100条,支数为4.2tex。另外, 该玻璃纤维织物为使玻璃纤维丝经平织的织物,玻璃纤维丝的编带密 度为经丝69条/25mm,纬丝72条/25mm,其每单位面积的质量为 24g/m2

另外,最终获得的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物中,二氧 化硅微粒的附着或熔着量相对于玻璃纤维丝100质量份为0.01质量 份,硅烷偶联剂的附着量为0.1质量份。

[实施例3]

除使用附着有与实施例1相同的上浆剂的玻璃纤维织物(日东纺 绩(股)制造;WEA116E)作为玻璃纤维织物以外,其余与实施例1 同样制造保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物。

此处,该玻璃纤维织物的玻璃纤维丝,其纤丝组成为E玻璃,纤 丝直径为7μm,纤丝条数为200条,支数为22.5tex。另外,该玻璃纤 维织物为使所述玻璃纤维丝经平织的织物,玻璃纤维丝的编带密度为 经丝59条/25mm,纬丝57条/25mm,其每单位面积的质量为104g/m2

另外,最终获得的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物中,二氧 化硅微粒的附着或熔着量相对于玻璃纤维丝100质量份为0.01质量 份,硅烷偶联剂的附着量为0.1质量份。

[实施例4]

除使用附着有与实施例1相同的上浆剂的玻璃纤维织物(日东纺 绩(股)制造;WEA7628)作为玻璃纤维织物以外,其余与实施例1 同样制造保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物。

此处,对于该玻璃纤维织物的玻璃纤维丝而言,其纤丝组成为E 玻璃,纤丝直径为9μm,纤丝条数为400条,支数为67.5tex。另外, 该玻璃纤维织物为使所述玻璃纤维丝经平织的织物,玻璃纤维丝的编 带密度为经丝44条/25mm,纬丝32条/25mm,其每单位面积的质量 为180g/m2

另外,最终获得的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物中,二氧 化硅微粒的附着量或熔着量相对于玻璃纤维丝100质量份为0.01质量 份,硅烷偶联剂的附着量为0.1质量份。

[比较例1]

除未进行加热步骤前的附着步骤,在加热步骤后且硅烷偶联剂处 理步骤之前进行与加热步骤前的附着步骤相同条件的二氧化硅微粒附 着步骤以外,其余与实施例1同样制造玻璃纤维织物。

另外,最终获得的玻璃纤维织物中,二氧化硅微粒的附着量相对 于玻璃纤维丝100质量份为0.01质量份,硅烷偶联剂的附着量为0.1 质量份。

[比较例2]

除未进行加热步骤前的附着步骤及开纤步骤,在加热步骤后且硅 烷偶联剂处理步骤之前,进行与加热步骤前的附着步骤相同条件的二 氧化硅微粒附着步骤,且在加热步骤后的开纤步骤中,在水中通过振 动淋洗进行开纤处理代替以喷射水作用进行的开纤处理以外,其余与 实施例1同样制造玻璃纤维织物。

另外,最终获得的玻璃纤维织物中,二氧化硅微粒的附着量相对 于玻璃纤维丝100质量份为0.01质量份,硅烷偶联剂的附着量为0.1 质量份。

[比较例3]

除未进行加热步骤前的附着步骤及开纤步骤,且在加热步骤后的 开纤步骤中,通过在二氧化硅微粒的水分散液中的振动淋洗进行开纤 处理代替以喷射水作用的开纤处理以外,其余与实施例1同样制造玻 璃纤维织物。

使用使体积平均粒径为100nm的二氧化硅微粒(日产化学工业制 造;スノーテックス)以1质量%分散于水中而成的溶液作为二氧化 硅微粒的水分散液。另外二氧化硅微粒的水分散液的液温为40℃。

需要指出的是,最终获得的玻璃纤维织物中,二氧化硅微粒的附 着量相对于玻璃纤维丝100质量份为0.01质量份,硅烷偶联剂的附着 量为0.1质量份。

[比较例4]

除未进行附着步骤以外,其余与实施例1同样制造玻璃纤维织物。

另外,最终获得的玻璃纤维织物中,二氧化硅微粒的附着或熔着 量相对于玻璃纤维丝100质量份为0.01质量份,硅烷偶联剂的附着量 为0.1质量份。

[比较例5]

除未进行附着步骤以外,其余与实施例2同样制造玻璃纤维织物。

另外,最终获得的玻璃纤维织物中,硅烷偶联剂的附着量相对于 玻璃纤维丝100质量份为0.1质量份。

[比较例6]

除未进行附着步骤以外,其余与实施例3同样制造玻璃纤维织物。

另外,最终获得的玻璃纤维织物中,硅烷偶联剂的附着量相对于 玻璃纤维丝100质量份为0.1质量份。

[比较例7]

除未进行附着步骤以外,其余与实施例4同样制造玻璃纤维织物。

需要指出的是,最终获得的玻璃纤维织物中,硅烷偶联剂的附着 量相对于玻璃纤维丝100质量份为0.1质量份。

〈玻璃纤维织物的评价方法〉

针对实施例1~4及比较例1~7中制造的各种玻璃纤维织物进行平 滑性·外观性·树脂含浸性及二氧化硅微粒熔着率的评价。另外,针对于 加热步骤中使二氧化硅微粒熔着于玻璃纤丝表面上的实施例1~4的保 持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物,进行二氧化硅微粒熔着性评价。

[平滑性评价]

测定开纤步骤前后的经丝及纬丝以及各玻璃纤维丝的丝宽及透气 度。

此处,玻璃纤维丝的丝宽及透气度表示玻璃纤维丝的扩幅状况, 且作为玻璃纤维织物的平滑性指标。需要指出的是,透气度依据JIS L  1096而测定。

[外观性评价]

以目视评价所制造的玻璃纤维织物有无线圈扭斜。

有无线圈扭斜系表示玻璃纤维织物的外观是否有问题。另外,有 无线圈扭斜反映出开纤步骤中对玻璃纤维织物的应力大小。

[树脂含浸性评价]

将玻璃纤维织物含浸于黏度100CPS的环氧树脂漆料中,使LED 灯的光照到玻璃纤维织物,以目视观察玻璃纤维织物内部的玻璃纤丝 间的孔洞,测定至其孔洞消失为止的时间。

树脂含浸性将反映出玻璃纤维丝的解丝程度及玻璃纤丝间的间隙 大小。

[二氧化硅微粒熔着性评价]

对于二氧化硅微粒的熔着率,利用SEM测定保持有二氧化硅微 粒的玻璃纤维织物保持于玻璃纤丝表面的二氧化硅微粒数A,接着, 在20℃纯水中,使与超声波振子(BRANSON制造BRANSONIC  B1200)的间隔设为10cm,使频率50kHz的超声波作用于该玻璃纤维 织物1分钟,接着,以SEM测定该玻璃纤维织物维持在玻璃纤丝表 面上的二氧化硅微粒数B,使A除以B以百分率表示而求得。

二氧化硅微粒的熔着率为二氧化硅微粒自玻璃纤丝表面剥离难易 性的指标。

上述实施例及比较例中的实施条件及评价结果示于表1。需要指 出的是,比较例3为在二氧化硅微粒的水分散液中通过振动淋洗施以 开纤处理代替附着步骤,使二氧化硅微粒附着。

〈玻璃纤维织物的评价结果〉

[平滑性评价结果]

实施例1~4中,玻璃纤维丝的经丝及纬丝均经扩幅。

由实施例1~4的比较,每单位面积的质量越小,经丝及纬丝的扩 幅率越大,特别是玻璃纤维织物的每单位面积的质量为110g/m2以下 时,确认到15%以上的扩幅,另外,每单位面积的质量为50g/m2以 下时,确认到25%以上的扩幅。

由实施例1与比较例1的比较,确认附着步骤在加热步骤前进行 或在加热步骤后进行对于扩幅效果及透气度均无大的影响。

由实施例1及比较例2及3的比较,在加热步骤前进行开纤步骤 及附着步骤,确认到玻璃纤维丝的扩幅效果比在加热步骤后进行开纤 步骤及附着步骤更大。并且,由于透气度减少故也确认平滑性的提高。

由实施例1~4及比较例4~7的比较,确认到附着步骤对经丝及纬 丝的扩幅及透气度造成的影响不大。

[外观性评价结果]

实施例1~4中,并未观察到线圈扭斜,确认对于本发明的开纤步 骤中对玻璃纤维织物的应力不大。

另外,由实施例1与比较例2及3的比较,确认通过在加热步骤 前施以对玻璃纤维织物赋予较小应力的开纤处理,可抑制线圈扭斜。

[树脂含浸性评价结果]

由实施例1~4及比较例4~7的比较,确认通过附着步骤赋予二氧 化硅微粒,树脂含浸时间显著缩短。特别玻璃纤维织物的每单位面积 的质量为110g/m2以下时,通过进行附着步骤,树脂含浸时间缩短至 未进行附着步骤时的25%以下,再者每单位面积的质量为50g/m2以 下时,树脂含浸时间缩短至未进行附着步骤时的5%以下。同时,由 玻璃纤维织物的每单位面积的质量Xg/m2与透气度Ycm3·cm-2·s-1计算 的X×(Y)1/2的值为300以下时,通过进行附着步骤,使树脂含浸时 间缩短至未进行附着步骤时的25%以下,该值为200以下时,树脂含 浸时间缩短至未进行附着步骤时的5%以下

由实施例1及比较例1~3的比较,可确认通过在加热步骤前进行 附着步骤及开纤步骤,树脂含浸性的提高也大于在加热步骤后进行附 着步骤及开纤步骤的情况。

[二氧化硅微粒熔着性评价结果]

由实施例1~4确认利用本发明的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维 织物的制造方法获得的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的二氧化 硅微粒的熔着率极高。由该结果,可确认通过在附着步骤及开纤步骤 之后进行加热步骤,附着于玻璃纤维织物上的二氧化硅微粒的大部分 熔着于玻璃纤丝表面上。

由以上的评价结果,确认以本发明的保持有二氧化硅微粒的玻璃 纤维织物的制造方法获得的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物树脂 含浸性、平滑性、外观均优异。需要指出的是,确认为存在于玻璃纤 丝表面的二氧化硅微粒的大部分已熔着的保持二氧化硅微粒的玻璃纤 维织物。

〈液温控制的效果〉

比较将附着步骤与开纤步骤的温度分别独立控制在最适温度的情 况,与统一控制任一方的最佳温度的情况的树脂含浸性、平滑性及外 观性。

[实施例5]

除使开纤步骤的水温设为70℃以外,其余与实施例1同样制造保 持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物。

最终获得的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物中,二氧化硅微 粒的附着或熔着量相对于玻璃纤维丝100质量份为0.01质量份,硅烷 偶联剂的附着量为0.1质量份。

[实施例6]

除使附着步骤的液温设为70℃以外,其余与实施例1同样制造保 持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物。

最终获得的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物中,二氧化硅微 粒的附着或熔着量相对于玻璃纤维丝100质量份为0.02质量份,硅烷 偶联剂的附着量为0.1质量份。

[实施例7]

除使开纤步骤的水温设为20℃以外,其余与实施例1同样制造保 持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物。

最终获得的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物中,二氧化硅微 粒的附着或熔着量相对于玻璃纤维丝100质量份为0.01质量份,硅烷 偶联剂的附着量为0.1质量份。

接着,针对实施例5~7,针对与表1相同的评价项目进行与表1 相同的评价。关于源自二氧化硅微粒的凝聚物的污染,以目视评价是 否有伴随二氧化硅微粒的凝聚的白色污染。评价结果示于表2。

[表2]

由实施例5与实施例6及7的比较,确认通过将附着步骤与开纤 步骤的液温分别独立控制在最适温度,可获得树脂含浸性、平滑性及 外观性综合更优异的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物。

〈纤维增强树脂成型体的制作〉

制作以实施例1的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物与比较例 1~4的玻璃纤维织物作为增强材料,以环氧树脂作为基质树脂的纤维 增强树脂成型体。

具体而言,将玻璃纤维织物含浸于环氧树脂中10秒钟,以挤压辊 去除多余树脂成分后,以130℃干燥使溶剂成分挥发,制作预浸体。 接着,以真空压制机,以180℃、20kg/cm2、90分钟的加压加热条件 而成形,制作纤维增强树脂成型体。

以实施例1的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物作为增强材料 的纤维增强树脂成型体以目视未能确认到孔洞。另一方面,以比较例 1~4的玻璃纤维织物作为增强材料的纤维增强树脂成型体以目视确认 有孔洞。

由该结果,确认通过使用树脂含浸性高的保持有二氧化硅微粒的 玻璃纤维织物,可容易地制造孔洞少的纤维增强树脂成型体。

[产业上的可能利用性]

利用本发明的保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物的制造方法, 可制造树脂含浸性、平滑性、外观性均优异的保持有二氧化硅微粒的 玻璃纤维织物。该保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维织物适用于薄型纤 维增强树脂成型体用的增强材料。以保持有二氧化硅微粒的玻璃纤维 织物作为增强材料的纤维增强树脂成型体可用于印刷基板或透明薄片 材。

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