CN103194744A - 一种铜箔表面钝化液及处理方法与经处理的铜箔 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种铜箔表面钝化液，含有苯骈三氮唑、苯骈三氮唑衍生物中的一种或多种组合物，以及可溶性锌盐、可溶性镍盐中的一种或两种组合，pH值为1～7。本发明提供一种铜箔表面的处理方法，其工艺步骤为：（1）钝化液温度25～45℃；（2）喷涂到铜箔表面，喷涂时间2～10秒；（3）用挤水辊将钝化液在铜箔表面均匀分布；（4）经110～180℃烘干，烘干时间2～10秒。本发明还提供一种铜箔，铜箔表面抗氧化温度为213℃，并且在213℃下保持120分钟不氧化。铜箔表面传统钝化工艺是采用电镀镀铬方式对铜箔表面进行钝化处理，电镀废液含有的六价铬离子会对环境造成污染；本发明采用无铬钝化液方式对铜箔表面进行钝化处理，废液不会对环境产生任何污染。
Description
技术领域
本发明属于铜箔表面钝化处理领域，具体涉及种铜箔表面钝化液及其钝化处理工艺。
背景技术
苯骈三氮唑常作为缓蚀剂使用，缓蚀剂也称为腐蚀抑制剂，是指腐蚀介质中因加入了某些物质（如胺类、季铵盐），这些物质在金属表面吸附成膜，增大了腐蚀介质和金属发生反应的阻力，使金属腐蚀速度降低或腐蚀终止的现象，通常苯骈三氮唑常在循环冷却水系统中起缓蚀作用。一般缓蚀剂需要在水的存在下发生作用。在电解铜箔生产过程中，为了提高铜箔表面抗氧化能力，通常要对铜箔表面进行钝化处理。钝化，有时也称“酸洗”，使金属表面转化为不易被氧化的状态，而延缓金属的腐蚀速度的方法。另外，一种活性金属或合金，其中化学活性大大降低，而成为贵金属状态的现象，也叫钝化。传统的钝化处理工艺是在铜箔表面进行镀铬工艺处理。由于电镀废液中的六价铬离子具有强氧化性，在环境中的溶解性、迁移性大，具有高毒性，因此会对环境造成严重的染污。随着全球环境保护意识的增强，特别是Rohs指令及WEEE指令的实施及我国《电子信息产品污染控制管理办法》的实施，对含铬、砷等有毒物质进行严格限制。同时电镀工艺对能源的需求大，也存在经济性不佳的特点。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能够满足环保、节能要求，又能达到铜箔表面抗氧化效果的一种铜箔表面钝化液。
一种铜箔表面钝化液，含有0.01～50克/升的苯骈三氮唑、苯骈三氮唑衍生物中的一种或多种组合物，以及0.01～100克/升的可溶性锌盐、可溶性镍盐中的一种或两种组合，铜箔表面钝化液的pH值为1～7。
为了获得更好的技术效果，上述的苯骈三氮唑衍生物为甲基苯骈三氮唑或羧基苯骈三氮唑；上述的可溶性锌盐是硫酸锌、硝酸锌、氯化锌中的一种或多种组合物；上述的可溶性镍盐为硫酸镍、硝酸镍、氯化镍中的一种或多种组合物；在上述铜箔表面钝化液中还含有10～150克/升可溶性焦磷酸盐；上述的可溶性焦磷酸盐为焦磷酸钾盐、焦磷酸钠盐中的一种或两种组合；上述铜箔表面钝化液用酸调节pH值为2～6；上述的酸为磷酸、硫酸中的一种或两种组合；在上述铜箔表面钝化液中还含有1～100毫升/升硅烷偶联剂；上述的铜箔表面钝化液的pH值为2～6。
本发明还提供一种上述铜箔表面钝化液用于铜箔表面的处理方法，其工艺步骤为：
（1）将上述铜箔表面钝化液温度控制在25～45℃；
（2）再将上述铜箔表面钝化液均匀喷涂到铜箔表面，喷涂时间2～10秒；
（3）用挤水辊将上述铜箔表面钝化液在铜箔表面均匀分布，并进行初步挤干；
（4）将铜箔经烘箱烘干，烘干温度110～180℃，烘干时间2～10秒，从而在铜箔表面形成一层致密保护膜。
本发明还提供一种经上述铜箔表面钝化液处理的铜箔，使用上述铜箔表面钝化液按上述的处理方法处理铜箔，处理后的铜箔表面抗氧化温度为213℃，并且在213℃下保持120分钟不氧化。
本发明的有益效果是解决了传统镀铬工艺钝化引起的六价铬离子对环境造成的污染问题，实现了电解铜箔表面处理清洁化生产。通过一种新型在线钝化表面处理工艺处理生箔和熟箔，抗氧化温度均可达到213℃下2小时的性能，并能保持铜箔其它物性不变。
本发明钝化液表面处理工艺适合所有规格的电解铜箔表面钝化处理，不仅可以处理亮面铜箔还可以处理毛面铜箔，既可用于生箔在线的钝化处理，又可用于经过粗化、固化等处理的熟箔的在线钝化处理。
用于生箔在线钝化工艺流程如下：
生箔→挤水→在线涂覆钝化剂→烘干→收卷。
用于熟箔表面处理在线钝化工艺如下：
熟化过程：生箔→酸洗→粗化→固化→灰化（红化）→熟箔
钝化过程：熟箔→挤水→在线涂覆钝化剂→烘干→收卷。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创新特性达成的目的与功效易于明白了解，下面具体结合实施例进一步详细阐述本发明。
实施例1
称取苯骈三氮唑和/或苯骈三氮唑衍生物，溶于1升去离子水中，搅拌到溶液澄清，再添加可溶性无机盐，启动配置循环泵，将溶液搅拌均匀，溶液温度控制在25℃，启动钝化液配置泵，将钝化液经喷淋管喷涂到箔面上，利用挤液辊对箔面进行挤压，将钝化液挤均匀，控制喷涂时间约为2秒。将钝化处理后的铜箔，经过110℃烘箱2秒的后烘处理，就在箔表面形成了一层致密的抗氧化保护膜。将铜箔放入烘箱中在160℃条件下烘烤10分钟，铜箔表面无色差；该层膜抗氧化能力可达160℃下10分钟。
实施例2
称取苯骈三氮唑和/或苯骈三氮唑衍生物，溶于1升去离子水中，搅拌到溶液澄清，再添加可溶性无机盐和焦磷酸盐，启动配置循环泵，将溶液搅拌均匀，溶液温度控制在45℃，启动钝化液配置泵，将钝化液经喷淋管喷涂到箔面上，利用挤液辊对箔面进行挤压，将钝化液挤均匀，控制喷涂时间约为5秒。将钝化处理后的铜箔，经过160℃烘箱5秒的后烘处理，就在箔表面形成了一层致密的抗氧化保护膜。。将铜箔放入烘箱中在160℃条件下烘烤30分钟或180℃条件下烘烤10分钟，铜箔表面无色差；该层膜抗氧化能力可达160℃下30分钟或180℃下10分钟。
实施例3
称取苯骈三氮唑和/或苯骈三氮唑衍生物，溶于1升去离子水中，搅拌到溶液澄清，再添加可溶性无机盐、焦磷酸盐和硅烷偶联剂，启动配置循环泵，将溶液搅拌均匀，溶液温度控制在40℃，启动钝化液配置泵，将钝化液经喷淋管喷涂到箔面上，利用挤液辊对箔面进行挤压，将钝化液挤均匀，控制喷涂时间约为8秒。将钝化处理后的铜箔，经过170℃烘箱8秒的后烘处理，就在箔表面形成了一层致密的抗氧化保护膜。。将铜箔放入烘箱中在213℃条件下烘烤10分钟，铜箔表面无色差，该层膜抗氧化能力可达213℃下10分钟。
实施例4
称称取苯骈三氮唑和/或苯骈三氮唑衍生物，溶于1升去离子水中，搅拌到溶液澄清，再添加可溶性无机盐、焦磷酸盐和硅烷偶联剂继续搅拌到溶液澄清，用酸调节pH值，启动配置循环泵，将溶液搅拌均匀，溶液温度控制在30℃，启动钝化液配置泵，将钝化液经喷淋管喷涂到箔面上，利用挤液辊对箔面进行挤压，将钝化液挤均匀，控制喷涂时间约为10秒。将钝化处理后的铜箔，经过180℃烘箱10秒的后烘处理，就在箔表面形成了一层致密的抗氧化保护膜。将铜箔放入烘箱中在213℃条件下烘烤120分钟铜箔表面无色差，该层膜抗氧化能力可达213℃下2小时。
Claims (8)
1.一种铜箔表面钝化液，其特征在于：含有0.01～50克/升的苯骈三氮唑、苯骈三氮唑衍生物中的一种或多种组合物，以及0.01～100克/升的可溶性锌盐、可溶性镍盐中的一种或两种组合，铜箔表面钝化液的pH值为1～7。
2.如权利要求1所述的铜箔表面钝化液，其特征在于：还含有10～150克/升可溶性焦磷酸盐。
3.如权利要求2所述的铜箔表面钝化液，其特征在于：所述的可溶性焦磷酸盐为焦磷酸钾盐、焦磷酸钠盐中的一种或两种组合。
4.如权利要求1所述的铜箔表面钝化液，其特征在于：还含有1～100毫升/升硅烷偶联剂。
5.如权利要求1所述的铜箔表面钝化液，其特征在于：所述的铜箔表面钝化液的pH值为2～6。
6.如权利要求1所述的铜箔表面钝化液，其特征在于：所述的苯骈三氮唑衍生物为甲基苯骈三氮唑或羧基苯骈三氮唑。
7.一种权利要求1所述铜箔表面钝化液用于铜箔表面的处理方法，其工艺步骤为：
（1）将权利要求1所述铜箔表面钝化液温度控制在25～45℃
（2）再将上述铜箔表面钝化液均匀喷涂到铜箔表面，喷涂时间2～10秒；
（3）用挤水辊将上述铜箔表面钝化液在铜箔表面均匀分布，并进行初步挤干；
（4）将铜箔经烘箱烘干，烘干温度110～180℃，烘干时间2～10秒。
8.一种经权利要求1所述铜箔表面钝化液处理的铜箔，其特征在于：使用权利要求1所述铜箔表面钝化液按权利要求8所述的处理方法处理铜箔，处理后的铜箔表面抗氧化温度为213℃，并且在213℃下保持120分钟不氧化。
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