CN102926183A

CN102926183A - 一种助剂在电子级玻璃纤维布退浆中的应用及其退浆工艺

Info

Publication number: CN102926183A
Application number: CN2012104251936A
Authority: CN
Inventors: 杜甫; 严海林; 于从国
Original assignee: SHANGHAI HONGHE ELECTRONIC MATERIAL CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI HONGHE ELECTRONIC MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2013-02-13

Abstract

一种助剂在电子级玻璃纤维布退浆中的应用及其退浆工艺，为应用于印制电路板绝缘增强材料电子级玻璃纤维布在生产制造过程中的助退浆方法。一种应用技术方案：钙化合物作为退浆助剂，应用于电子级玻璃纤维布的退浆工。即：在传统的电子级玻璃纤维布两次焖烧退浆工艺中，通过添加含钙化合物的退浆助剂，使其在焖烧过程中电子级玻璃纤维布表面浆料及灰分更易分解气化，在相同的退浆时间和退浆温度下达到布面可燃物含量最低的退浆效果，并可在电子级玻璃纤维二次退浆布可燃物允许范围内减少退浆时间，节约能源。本发明为电子级玻璃纤维布浸渍表面活性剂提供更为纯净、色度更白、有机物含量更低的接口，并可以降低间隙式二次退浆过程的时间及能耗。

Description

一种助剂在电子级玻璃纤维布退浆中的应用及其退浆工艺

技术领域

本发明涉及一种应用于印制电路板绝缘增强材料电子级玻璃纤维布在生产制造过程中的助退浆方法，其目的是提供快速且更有效的电子级玻璃纤维布的退浆工艺。

背景技术

用作印制电路板绝缘增强的电子级玻璃纤维布，是一种无机材料，具体来说是一种无碱玻璃纤维(E-glass)材料，其主要成分为SiO₂、Al₂O₃、CaO三元系统，其主要原料为硅砂、石灰石、氧化硼等。无碱玻璃纤维材料具有优良的电气特性、绝缘性、耐侯性、耐化学腐蚀性。

布面在织造完成后，原丝表面的浆料及织布前经纱在浆纱过程中所上浆的浆料都已没有任何作用，且会影响电子玻璃布在后处理时的含浸性能以及成品布的物性，于是如何更有效、更彻底、更快速的退除其表面浆料是研究人员努力希望解决的问题。

传统的退浆方法是通过高温煅烧使布面浆料在高温下分解完成。通常这种高温退浆方法分为两次，第一次为快速连续式退浆，除去约90%以上的浆料。第二次为间隙式批量退浆，除去剩余的浆料，经过二次退浆后要求布面残余有机可燃物含量一般不超过0.1%，所需时间较长，一般超过40小时，所需退浆温度较高，通常为350至600℃，因此所耗能源较多。并且两次高温退浆也存在问题，主要是退浆效果仍有限，布面的颜色无法达到最白，布面的灰份无法继续降低，如果要达到最佳退浆效果，须依靠延长退浆时间、或者升高退浆温度的较耗能方式达到。而且延长退浆时间或升高退浆温度对电子级玻璃纤维布的拉力强度有非常大的影响，使电子级玻璃纤维布的强度大大降低，后道生产过程中易造成断布异常。因此快速有效除净电子级玻璃纤维布面的浆料、节约能源成为行业内迫切需要解决的技术课题。

发明内容

本领域公知电子级玻璃纤维布制造工艺，它包括电子级玻璃纤维纱的整经、浆纱、织布、一次退浆、二次退浆和化学处理，本发明应用主要在二次退浆过程中，通过增加适量的钙化合物退浆助剂以利于提高电子级玻璃纤维布表面的退浆效果。

本发明目的在于克服现有技术的不足和缺陷，首先公开了一种应用技术方案：钙化合物作为退浆助剂，应用于电子级玻璃纤维布的退浆工。即：在传统的电子级玻璃纤维布两次焖烧退浆工艺中，通过添加含钙化合物的退浆助剂，使其在焖烧过程中电子级玻璃纤维布表面浆料及灰分更易分解气化，在相同的退浆时间和退浆温度下达到布面可燃物含量最低的退浆效果，并可在电子级玻璃纤维二次退浆布可燃物允许范围内减少退浆时间，节约能源。本发明为电子级玻璃纤维布浸渍表面活性剂提供更为纯净、色度更白、有机物含量更低的接口，并可以降低间隙式二次退浆过程的时间及能耗。

基于上述应用，本发明还公开了一种退浆工艺技术方案，其特征在于，以如下步骤进行：

（1）在电子级玻璃纤维纱完成常规的整经、浆纱、织布、一次退浆流程中,选择其中任意时期将电子级玻璃纤维纱材料浸入配制好的退浆助剂溶液中；

（2）待退浆助剂在电子级玻璃纤维纱表面分布均匀，取出烘干,然后进行下一流程, 在连续式闷烧一次退浆过程中，电子级玻璃纤维布布样表面浆料及灰分得到充分的分解气化；

（3）完成一次退浆流程后,接下来在封闭式高温炉中，采用已有的间隙式二次退浆继续进行高温焖烧退浆处理,电子级玻璃纤维布布样表面浆料及灰分再次分解气化。完成二次退浆后取出布样，使用检测仪器检测其布中残留灰份含量和色度，布面的灰份含量越低、色度值越白则退浆效果越佳。

基于上述应用，本发明还公开了一种更优的退浆工艺技术方案，其特征在于，具体如下步骤进行：

（1）采用现有成熟技术依次完成整经、浆纱、织布、连续式一次退浆；

（2）一次退浆完成后，将布样浸入配制好的退浆助剂溶液中，待退浆助剂在布样表面分布均匀，然后取出烘干；

（3）将布样放入封闭式高温炉中，采用目前的间隙式焖烧二次退浆进行高温退浆处理（所述间隙式二次退浆工艺属成熟的现有技术），电子级玻璃纤维布布样表面浆料及灰分极易分解气化。完成二次退浆后取出布样，使用检测仪器检测其布中残留灰份含量和色度，布面的灰份含量越低、色度值越白则退浆效果越佳。

所述退浆助剂为钙化合物，其溶质在溶液中的质量百分浓度为0.2%-0.5%,溶剂为去离子水。

所述退浆助剂配制过程仅采用常规方式方法操作，不属于本发明对现有技术的贡献部分；布样浸入配制好的退浆助剂溶液过程也是采用常规简易手段，也不是本发明区别于现有技术的贡献部分。

所述钙化合物，优选为CaCO₃ 、CaCl₂ 、Ca(CH₃COO)₂或者是它们的任意混合。

本发明公开了钙化合物作为退浆助剂，应用于电子级玻璃纤维布的退浆工艺。尤其更有效应用于二次退浆过程中。

电子级无碱玻璃纤维(E-glass)材料因其优越的电气性能，被广泛用于印制电路板行业，作为绝缘增强材料使用。电子级玻璃纤维布在织造成型前纤维被浸渍过浆料以便于织造成型，电子级玻璃纤维布织在造完成后、浸渍硅烷偶联剂表面活性剂前须通过高温除掉布面上的浆料及灰分，目前行业中一般通过连续式一次高温退浆和间隙式延时二次退浆来达到浆料残渍几近退除的效果，但是实际工艺中间隙式退浆对温度、时间及工艺均匀性提出极高的要求，浆料残渍的退除效果不理想。

而退浆效果的不彻底使电子级玻璃纤维布在浸渍硅烷偶联剂表面活性剂时的均匀性和有效性得不到保证，如果表面活性剂在电子级玻璃纤维布表面的涂覆量不均匀，或者是无法渗透进电子级玻璃纤维布平织交织点及里面的每根单丝之中，将直接影响电子级玻璃纤维布与树脂的紧密结合，使形成的下游板材的可靠性受到严重影响。

本发明技术，即：通过将瞬间连续式一次退浆后的电子级玻璃纤维布表面浸渍一定含量比例的钙化合物溶液，使电子级玻璃纤维布表面Ca²⁺比例达到特定的助燃要求，从而在高温退浆时能起到降低灰份、提高电子级玻璃纤维布色度、保证拉力强度的效果，从而提高电子级玻璃纤维布在浸渍硅烷偶联剂表面活性剂后与环氧树脂结合的浸润性，把影响电子级玻璃纤维布电气性能的有机灰份降到最低。

经过试验，研究人员发现添加钙离子在特定处理阶段的电子级玻璃纤维布（织造完成后或一次退浆后），充当了催化剂的作用，来达到快速、彻底地退去电子级玻璃纤维布上的浆料，效果显著，且钙离子为电子级玻璃纤维原纱的化学成分，因此少量添加对布面物理化学性质没有影响。将钙化合物应用于印制电路板绝缘增强材料电子级玻璃纤维布在生产制造过程的退浆工艺是首创的。

附图说明

图1为实施例一玻璃纤维布白色比较图。

图2为实施例一玻璃纤维布残浆率比较图。

图3为实施例二玻璃纤维布的白色随CaCO₃添加量变化曲线。

图4为实施例二玻璃纤维布的残浆率随CaCO₃添加量变化曲线。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例一：化学助剂选择

选用三类化学助剂通过水溶液的形式涂布到布面上，经过相同退浆方式比较退浆性，对其色度、拉力强度及布表面有机物含量进行比较分析：

表1 Ca²⁺化合物溶液配方及数据比较分析表（各组分按质量百分比）

表1用上海宏和电子材料有限公司生产的1506、2116、1080、106、101系列退浆布（厚度在0.16-0.025mm厚度），测试结果如图1、图2所示，数据如表1记录，上述图表显示在0.3%浓度下CaCO₃化合物作为退浆助剂效果为最佳。

实施例二：配比浓度选型

配制CaCO₃水溶液不同比例，将相同的退浆后布样浸在不同比例的溶液中，取出烘干，放入间歇式二次退浆炉中进行高温退浆，取出后比较色度值（L值）和有机物含量，确定L值最高、而有机物含量最低的溶液浓度，重复测试拉力强度仍无明显波动，经多次重复性作业确定稳定性。

参阅图3、图4所示的曲线，整合成如下的表2。

表2仍用上海宏和电子材料有限公司生产的1506、2116、1080、106、101系列退浆布（厚度在0.16-0.025mm厚度），测试结果显示，CaCO₃浓度0.3%溶液为最佳配比表面活性退浆助剂。

上述两实施例的有关说明：

1、测试指标及方法：

1）、布面有机物含量（LOI%）参照IPC-4412中燃烧减量测试方法作业。

2）、布面色度测试方法，参考GB7921-87色度标准测试方法，以L值作为比较依据。

3）、拉力强度测试方法，参照JIS-L1089标准针对玻璃纤维布的抗拉强度测试。

2、适用对象电子级玻璃纤维布，具体参数如：玻璃纤维单丝直径为3.5um-7um的电子级玻璃纤维纱线所织造的电子级玻璃纤维布，一次退浆后布面有机可燃物含量要求为0.50%以下，二次退浆后布面有机可燃物含量为0.10%以下。二次退浆后布面有机可燃物含量越低越好。

3、用料CaCO₃、CaCl₂、Ca(CH₃COO)₂均为分析纯级别，且均为市售。

本发明通过对不同含钙化合物作为退浆助剂的的选择、配比，然后浸渍于一次退浆后的电子级玻璃纤维布上再烘干，经过高温退浆，含浸水洗等工艺处理而成为优质高性能电子级玻璃纤维布。经过本发明生产的电子级玻璃纤维布，广泛适用于印制电路覆铜板行业。

Claims

1.一种物质在新技术领域应用，其特征在于，确定钙化合物在电子级玻璃纤维布的退浆工艺中的应用。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述钙化合物应用于二次退浆过程中。

3.一种电子级玻璃纤维布的退浆工艺，其特征在于，以如下步骤进行：

（3）完成一次退浆流程后,接下来在封闭式高温炉中，采用已有的间隙式二次退浆继续进行高温焖烧退浆处理,电子级玻璃纤维布布样表面浆料及灰分再次分解气化。

4.一种电子级玻璃纤维布的退浆工艺，其特征在于，具体如下步骤进行：

（3）将布样放入封闭式高温炉中，采用目前的间隙式焖烧二次退浆进行高温退浆处理，电子级玻璃纤维布布样表面浆料及灰分极易分解气化。

5.如权利要求3或者4所述的电子级玻璃纤维布的退浆工艺，其特征在于，所述退浆助剂为钙化合物，其溶质在溶液中的质量百分浓度为0.2%-0.5%,溶剂为去离子水。

6.如权利要求3或者4所述的电子级玻璃纤维布的退浆工艺，其特征在于，所述钙化合物，为CaCO₃ 、CaCl₂ 、Ca(CH₃COO)₂或者是它们的任意混合。