CN101338513B

CN101338513B - 压花导电布的制造方法

Info

Publication number: CN101338513B
Application number: CN2007101275923A
Authority: CN
Inventors: 张峯彰
Original assignee: FUMAO INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: FUMAO INDUSTRIAL Co Ltd; Formosa Taffeta Co Ltd
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2027-07-05
Also published as: CN101338513A

Abstract

本发明提供一种压花导电布的制造方法，其包含以下步骤：(a)提供用天然纤维或人造纤维交织的布料；(b)对所述布料进行压花以在其上形成压花图案；(c)使所述上面具有压花图案的布料受到表面粗糙化处理，且同时保持其上的所述压花图案；和(d)对所述经表面粗糙化的布料的表面进行金属化。通过本发明方法获得的压花导电布具有优异的金属附着性。

Description

压花导电布的制造方法

技术领域

本发明涉及导电布的技术领域，明确地说，涉及一种具有压花图案、本体识别特色和优异金属附着性的压花导电布的制造方法。

背景技术

目前的导电布制造技术是将布料进行无电镀敷以形成金属化织物，一般使用的布料包括例如梭织物(例如平织布、格子布、斜纹布、缎纹布和牛津布)、针织物(例如圆编、经编和横编)、无纺布(例如水针布和针轧布)或网布。然而，导电布的表面金属化的结果往往使得导电布的外观单调且在图案变化和本体识别上具有极大的限制。

通常通过热轧压光或压花使导电布的表面产生光泽或凹凸感变化。然而，这容易破坏导电布表面上的金属薄膜，造成金属薄膜断裂，从而影响导电布的导电性、金属附着性、触感和耐候性。此外，在电磁波干扰屏蔽应用中，自导电布掉落的金属碎屑容易造成线路短路或导致电磁波干扰屏蔽效能降低。

目前仍需要能够克服上述缺点的导电布。

发明内容

本发明提供一种克服上述缺点的压花导电布的制造方法。本发明方法获得的压花导电布具有所希望的压花图案、本体识别特色和优异金属附着性。在本文中，“本体识别特色”术语指的是用特定压花图案使制得的导电布达到所希望的标示或辨别的目的。一般导电布产品如果未作压花图案，那么外观同质性非常高，可通过施加例如FTC(公司名)、M2PTEXRe(商标名)、线条、花朵、动物和符号等各种压花图案(图形)来达到导电布产品的标示或辨识的目的。

进一步地说，本发明提供一种压花导电布的制造方法，其包括以下步骤：(a)提供用天然纤维或人造纤维交织的布料；(b)对所述布料进行压花以在其上形成压花图案；

(c)使所述具有压花图案的布料受到表面粗糙化处理，且保持所述压花图案；和(d)对所述经表面粗糙化的布料表面进行金属化。

在步骤(a)中所使用的天然纤维可为任何天然纤维，例如但不限于棉、麻、丝或毛。而人造纤维可为任何人造纤维，例如但不限于嫘萦纤维、尼龙纤维、聚酯纤维或压克力纤维，优选地为聚酯纤维。布料可为梭织物、针织物、无纺布或网布等任何组织型式。

步骤(b)可使用任何常规压花装置进行，例如但不限于具有预定压花图案的滚筒式压花机。优选地以下列方式进行压花：用导布器将布料导入适当位置，并通过张力控制器控制布料的张力，然后使用包含一支橡胶辊(roll)和一支已雕刻预定压花图案的不锈钢雕刻辊的压花机将布料进行绞压，绞压辊的位置配置如下：橡胶辊(直径：360-400mm)位于下方，不锈钢雕刻辊(直径190-250mm)位于上方，通过所述不锈钢雕刻辊进行温度控制。

步骤(b)的操作条件并没有特殊限制。根据本发明的一个优选方面，在下列条件下进行步骤(b)：温度为约20℃到约230℃，优选地约25℃到约190℃；压力为约5Kg到约100Kg，优选地约10Kg到约50Kg；压花机速度为约5M/min到约80M/min，优选地约10M/min到约50M/min。

根据本发明的一个优选方面，步骤(b)在所述布料上形成具有约1μm到约500μm的凹深度的压花图案，优选地约10μm到约100μm。根据需要，压花图案可为线条、图形、花纹或符号。

步骤(c)可使用任何常规表面粗糙化技术来进行，例如但不限于将所述布料进行碱液减量加工，以在布料表面上形成大量且均匀的微孔，或者进行等离子处理。优选地进行碱液减量加工，减量率可为约5％到约40％，优选地为约10％到约30％。上述减量加工可用连续式减量机或高温卷染机进行。如果使用连续式减量机(L-BOX)，那么可在下列条件下进行减量加工：

试剂：2％-40％的氢氧化钠水溶液，

压吸率10％-200％，

反应温度80℃-110℃，

反应时间1分钟-20分钟。

如果使用高温卷染机，那么可在下列条件下进行减量加工：

2％-40％氢氧化钠水溶液，

液比1∶0.5-1∶30，

温度80℃-135℃，

反应时间5分钟-120分钟。

步骤(d)可使用任何常规金属化技术来进行，例如但不限于蒸镀(Evaporation)、溅镀(Sputtering)、电镀(Electroplating)和无电镀敷(Electroless plating)，优选地以无电镀敷方式进行。

优选地，可在进行布料表面的金属化处理之前，先使用任何常规表面整孔技术进行布料的表面整孔。一种已知的表面整孔技术是将布料浸渍在界面活性剂中。适用于表面整孔技术的界面活性剂并没有特殊限制，优选地使用阳离子界面活性剂，例如季铵盐、甲壳素和乙醇胺盐。

通常，蒸镀是将布料置于真空腔体内(例如在0.0001torr～0.1torr的压力下)，加入适当的金属(例如但不限于铜、镍、银、金、铁、钴、其合金和其混合物)，在足以气化所述金属的高温下(例如在800℃到1500℃的温度下)，将金属气化，接着使布料迅速冷却，形成表面经金属化的布料。

溅镀是将布料置于真空腔体内(例如在0.0001torr～0.1torr的压力下)，通入适当的气体(例如但不限于氮、氧、氩或其混合)，用例如功率从50到1000瓦的直流电、射频或微波激发等离子，所形成的等离子接着撞击金属靶材，将金属(例如但不限于铜、镍、银、金、铁、钴、其合金和其混合物)撞击到泡沫体基材表面，形成表面经金属化的布料。

电镀是将布料置于阴极，浸入含待镀金属离子的电解液中，并以相应纯金属作为阳极，通入电流后，便可在布料上镀敷所希望的金属离子。无电镀敷是将布料浸入无电镀敷液，以控制自动催化还原方法将金属镀敷在布料上。无电镀敷中所使用的金属可为任何导电性良好的金属，例如但不限于选自铜、镍、银、金、铁、钴、其合金和其混合物所组成群组的金属。优选地，初期化铜使用无电镀敷方式来进行，以使布料产生导电性，后续金属化制程以电镀或无电镀敷方式来进行。

根据本发明的一个优选方面，依照以下流程进行布料表面的金属化：

用界面活性剂进行浸渍→清洗(Rinsing)→预浸(Pre-dipping)→催化(Catalyzing)→清洗(Rinsing)→加速(Accelerating)→清洗(Rinsing)

→化铜(无电镀铜(Electroless Copperizing))→清洗(Rinsing)→化镍(电镀镍或无电镀镍)→清洗(Rinsing)→烘干(Drying)→成品。

优选地，本发明方法在压花步骤(步骤(b))之前另包含将布料退浆精练/清洗和热定型的步骤，以保持布料的清洁度和尺寸安定性。上述退浆精练/清洗和热定型可使用任何常规技术来进行，例如但不限于在下列条件下进行退浆精练/清洗：

机器：无张力连续式退浆精练机，

机台速度：10M/min-100M/min，

试剂：氢氧化钠(0.1g/L-50g/L)+螯合分散剂(0.1g/L-20g/L)+精练剂(0.1g/L-30g/L)，

药剂槽反应滞留时间：5分钟-30分钟，

药剂槽液温：70℃-100℃，

接着用温水(30℃-80℃)清洗1分钟-10分钟，

然后使用定型机在下列条件下进行热定型：

温度：160℃-200℃，

机台速度：20M/min-120M/min。

由于本发明方法先将布料进行压花以在其上形成压花图案后，再对所述布料进行表面粗糙化(例如减量加工)，使得布料表面形成了大量且均匀的微孔，因而提高金属化时金属投锚效果且加强金属附着性，接着，利用无电镀敷将布料金属化后，便获得一种具有所希望的压花图案、本体识别特色、优异金属附着性、柔软触感和良好耐候性的压花导电布。

为便利最终用途作业，通常可在本发明压花导电布的任一表面上贴合或涂布常规导电感压胶和贴合离型纸，以制成导电布胶带，并且可进一步切卷成为卷状或片状导电布胶带。此外，还可根据需要将本发明压花导电布制成导电布衬垫或导电布冲型材料。

由于本发明压花导电布具有优异金属附着性，因此具有电磁波干扰屏蔽效能，可防止由电子机器、基站、家电用品或工业设备泄漏的电磁波对人体的危害或对设备的干扰和所产生的误动作。在应用上，本发明压花导电布可制成例如电磁波干扰屏蔽窗帘、电磁波干扰屏蔽壁装材料和电磁波干扰屏蔽服装等。

附图说明

无

具体实施方式

以下实施例用于对本发明作进一步说明，但不期望用以限制本发明的范围。所属领域的技术人员可轻易达成的修饰和改变均包括在本说明书揭示内容和所附权利要求书内。

实施例1

依照以下方式制备压花导电平织布：

1.织布：用经纱50丹尼尔/36纤维数、纬纱50丹尼尔/36纤维数、经向密度150条/英寸和纬向密度120条/英寸的聚酯纤维交织厚度为约0.1mm的平织布。

2.将此平织布进行退浆精练/清洗和热定型：

退浆精练/清洗：机台速度为50M/min，药剂槽反应滞留时间为10分钟，试剂为氢氧化钠(5g/L)+螯合分散剂(1g/L)+精练剂(2g/L)，此时药剂槽液温为85℃。接着用50℃的温水清洗3分钟。

热定型：机台速度为50M/min，温度为190℃，热定型时间为30秒。

3.压花：在180℃的温度和40Kg的压力下，用压花机在30M/min的速度下将上述平织布进行压花，以在其上形成压花图案。

4.表面粗糙化：在80℃下，将上述平织布在20％氢氧化钠水溶液中浸渍15分钟以进行减量，减量率为15％到25％，再用清水清洗。

5.表面整孔：在100℃下，将所述平织布在阳离子界面活性剂(乙醇胺盐，5g/L)中浸渍3分钟，然后完全洗净；预浸：在30℃下，将所述平织布在盐酸100ml/L的溶液中浸渍1分钟；催化：在30℃下，将所述平织布在包含氯化钯100mg/L、氯化亚锡10g/L和盐酸100ml/L的溶液中浸渍3分钟，然后完全洗净；加速：在45℃下，将所述平织布在盐酸100ml/L中浸渍3分钟，然后完全洗净。

6.无电镀铜：在40℃下，将上述平织布在包含硫酸铜10g/L、甲醛7.5ml/L、氢氧化钠8g/L、乙二胺四醋酸四钠盐(ethylene diamine tetraacetic acid tetrasodium salt；EDTA-4Na)30g/L和稳定剂0.25ml/L的溶液中浸渍20分钟，以在所述平织布上均匀镀上金属铜25克/M²，然后完全洗净。

7.无电镀镍：在40℃下，将上述平织布在包含硫酸镍22.5g/L、次亚磷酸钠18g/L、柠檬酸钠0.1M/L和氨水20ml/L的溶液中浸渍5分钟，以在所述平织布上均匀镀上金属镍5克/M²，然后完全洗净，并进行烘干，得到压花导电平织布。

实施例2

依照以下方式制备压花导电平织布：

2.将此平织布进行退浆精练/清洗和热定型：

3.压花：在30℃的温度和15Kg的压力下，用压花机在30M/min的速度下将上述平织布进行压花，以在其上形成压花图案。

5.依照实施例1中步骤5到7的相同方式，将上述平织布以无电镀敷进行金属化，得到压花导电平织布。

实施例3

依照以下方式制备压花导电格子布：

1.织布：用经纱50丹尼尔/36纤维数、纬纱50丹尼尔/72纤维数、经向密度148条/英寸和纬向密度118条/英寸的聚酯纤维交织厚度为约0.11mm的格子布。

2.将此格子布进行退浆精练/清洗和热定型：

3.压花：在35℃的温度和15Kg的压力下，用压花机在30M/min的速度下将上述格子布进行压花，以在其上形成压花图案。

4.表面粗糙化：在90℃下，将上述格子布在25％氢氧化钠水溶液中浸渍15分钟以进行减量，减量率为15％到25％，再用清水清洗。

5.依照实施例1中步骤5到7的相同方式，将上述格子布以无电镀敷进行金属化，得到压花导电格子布。

实施例4

依照以下方式制备压花导电无纺布：

1.制造复合聚酯纤维无纺布，高温热熔压点(点状)，无纺布面纤维点状粘着，加强拉力撕裂强度，布重55G/M²、厚度0.25mm、单纤维2丹尼尔、纤维长度51mm。复合聚酯纤维的主要成份：外层为35％的低熔点聚酯(熔点为190℃)，内层为75％的一般熔点聚酯纤维(熔点为245℃)。

2.将此无纺布进行退浆精练/清洗和热定型：

热定型：机台速度为50M/min，温度为190℃，热定型时间为37秒。

3.压花：在35℃的温度和15Kg的压力下，用压花机在30M/min的速度下将上述无纺布进行压花，以在其上形成压花图案。

4.表面粗糙化：在90℃下，将上述无纺布在25％氢氧化钠水溶液中浸渍15分钟以进行减量，减量率为15％到25％，再用清水清洗。

5.依照实施例1中步骤5到7的相同方式，将上述无纺布以无电镀敷进行金属化，得到压花导电无纺布。

实施例5

依照以下方式制备压花导电网布：

1.制备聚酯纤维网布，135MESH，经纱纬纱共135条/1平方英寸，厚度0.09mm。

2.将此网布进行退浆精练/清洗和热定型：

3.压花：在35℃的温度和15Kg的压力下，用压花机在30M/min的速度下将上述网布进行压花，以在其上形成压花图案。

4.表面粗糙化：在90℃下，将上述网布在25％氢氧化钠水溶液中浸渍15分钟以进行减量，减量率为15％到25％，再用清水清洗。

5.依照实施例1中步骤5到7的相同方式，将上述网布以无电镀敷进行金属化，得到压花导电网布。

实施例6

依照以下方式制备压花导电针织布：

1.制备聚酯纤维针织布，圆编，经纱纬纱为75丹尼尔/36纤维数加工纱，布重62G/M²，厚度0.28mm。

2.将此针织布进行退浆精练/清洗和热定型：

退浆精练/清洗：机台速度为50M/min，药剂槽反应滞留时间为10分钟，试剂为氢氧化钠(5g/L)+螯合分散剂(1g/L)+精练剂(2g/L)，此时药剂槽液温为85℃。接着以50℃的温水清洗3分钟。

3.压花：在35℃的温度和15Kg的压力下，用压花机在30M/min的速度下将上述针织布进行压花，以在其上形成压花图案。

4.表面粗糙化：在90℃下，将上述针织布在25％氢氧化钠水溶液中浸渍15分钟以进行减量，减量率为15％到25％，再用清水清洗。

5.依照实施例1中步骤5到7的相同方式，将上述针织布以无电镀敷进行金属化，得到压花导电针织布。

实施例7

依照以下方式制备压花导电平织布：

1.制备复合聚酯纤维，用经纱75丹尼尔/36纤维数、纬纱75丹尼尔/36纤维数、经向密度120条/英寸和纬向密度90条/英寸交织厚度为约0.12mm的平织布。复合聚酯纤维的主要成份：外层为35％的低熔点聚酯(熔点为190℃)，内层为75％的一般熔点聚酯纤维(熔点为245℃)。

2.将此平织布进行退浆精练/清洗和热定型：

3.压花：在180℃的温度和40Kg的压力下，用压花机在30M/min的速度下将上述针织布进行压花，以在其上形成压花图案。

比较例1

依照以下方式制备压花导电平织布：

2.将此平织布进行退浆精练/清洗和热定型：

3.表面粗糙化：在80℃下，将上述平织布在20％氢氧化钠水溶液中浸渍15分钟以进行减量，减量率为15％到25％，再用清水清洗。

4.依照实施例1中步骤5到7的相同方式，将上述平织布以无电镀敷进行金属化，得到导电平织布。

5.压花：在180℃的温度和40Kg的压力下，用压花机在30M/min的速度下将上述导电平织布以压花机压花，以形成具有压花图形的压花导电平织布。

比较例2

依照以下方式制备压花导电平织布：

2.将此平织布进行退浆精练/清洗和热定型：

5.压花：在35℃的温度和15Kg的压力下，用压花机在30M/min的速度下将上述导电平织布以压花机压花，以形成具有压花图形的压花导电平织布。

比较例3

依照以下方式制备压花导电平织布：

2.将此平织布进行退浆精练/清洗和热定型：

4.压花：在35℃的温度和15Kg的压力下，用压花机在30M/min的速度下将上述平织布以压花机压花，以形成具有压花图形的压花平织布。

5.依照实施例1中步骤5到7的相同方式，将上述压花平织布以无电镀敷进行金属化，得到压花导电平织布。

测试与结果

将实施例1到6与比较例1到3所制得的压花导电布依照下列方式和条件进行各种物性测试。

1.表面电阻(Ω/□])测试：即测试水平方向阻抗。

裁剪经向和纬向为10厘米x10厘米的导电布样品，依照JIS K-7194标准，测试机器为Mitsubish Loresta MCP-T600，采用四点探针测试法，将测试探针平压在导电布样品的表面并读取稳定的表面电阻数值。

2.环境测试：即测试耐候性。

温度、相对湿度和时间如下：50℃*80％RH*5HRS→90℃*90％RH*10HRS→120℃*5HRS→20℃*50％RH*5HRS→-15℃*10HRS→40℃*65％RH*5HRS，重复5次循环测试，观察导电布样品外观颜色变化并依照下列标准记录：

○：外观几乎无改变，

△：外观少许改变氧化，

×：外观颜色严重改变和氧化。

3.金属附着性：

将宽度1.9厘米、长度15厘米的3M 610胶带平贴在导电布样品表面，以重2公斤的不锈钢滚轮来回压10次后，将3M 610胶带从测试样品表面快速撕开，判别粘着在胶带上的金属粉末多少，并依照下列金属附着性级数判断标准记录：

第1级：含有大量金属粉末。

第2级：少量但胶带表面全面均有金属粉末。

第3级：少量且胶带表面只有部份金属粉末。

第4级：只有极微量金属粉末。

第5级：几乎没有金属粉末。

4.电磁波屏蔽值(dB值)：

裁剪经向和纬向为13.2厘米x13.2厘米的导电布样品，依据ASTM D4935测试标准，测试机器为Agilent向量网络分析仪(机型为E5062A)，测试频率范围300kHz到3GHz，屏蔽率测试样品为内径7.6厘米和外径13.2厘米的圆锥状金属铜治具。电磁波干扰屏蔽值(dB值)＝20log(Ei/Et)dB，Ei：入射波的电场强度(volts/m)，Et：穿透波的电场强度(volts/m)。

实施例1到6与比较例1到3所制得的压花导电布的上述物性测试数据如表1所示。

表1

	表面电阻(Ω/□)	耐候性	金属附着性(级数)	电磁波干扰屏蔽值(dB)(@1GHz)	总体评价
						实施例1	0.02	○	4	80	优良
实施例2	0.02	○	5	80	优良
						实施例3	0.02	○	5	80	优良
实施例4	0.02	○	5	87	优良
						实施例5	0.02	○	5	80	优良
实施例6	0.02	○	5	85	优良
						实施例7	0.02	○	4	85	优良
比较例1	0.03	×	1	50	差
						比较例2	0.03	×	1	50	差
比较例3	0.02	△	2	70	差

Claims

1.一种压花导电布的制造方法，其包含下列步骤：

(a)提供用天然纤维或人造纤维交织的布料，

(b)对所述布料进行压花以在其上形成压花图案，

(c)使所述具有压花图案的布料受到表面粗糙化处理，且保持所述压花图案，和

(d)使所述经表面粗糙化的布料表面金属化，

其中步骤(c)是以碱液减量加工方式进行的，减量率为约5％到约40％，及步骤(d)是通过无电镀敷的方式进行的。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述天然纤维包含棉、麻、丝或毛，且所述人造纤维包含嫘萦纤维、尼龙纤维、聚酯纤维或压克力纤维。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述布料为梭织物、针织物、无纺布或网布。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其中步骤(b)是在下列条件下进行的：温度为约20℃到约230℃，压力为约5Kg到约100Kg，且压花机速度为约5M/min到约80M/min。

5.根据权利要求4所述的制造方法，其中步骤(b)是在下列条件下进行的：温度为约25℃到约190℃，压力为约10Kg到约50Kg，且压花机速度为约10M/min到约50M/min。

6.根据权利要求1所述的制造方法，其中步骤(b)是在所述布料上形成具有约1μm到约500μm的凹深度的压花图案。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其中所述凹深度为约10μm到约100μm。

8.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述减量率为约10％到约30％。

9.根据权利要求1所述的制造方法，其中所述碱液减量加工是用连续式减量机或高温卷染机进行的。

10.根据权利要求1所述的制造方法，其中步骤(d)是在所述布料表面镀敷选自铜、镍、银、金、铁、钴、其合金和其混合物所组成群组的金属。

11.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(d)是通过使用无电镀敷方式进行初期化铜，接着以无电镀敷方式进行后续化镍而进行的。

12.根据权利要求1所述的制造方法，其进一步包含在步骤(b)之前先将所述布料进行退浆精练/清洗和热定型的步骤。