CN106966611A - 一种d450电子纱浸润剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种D450电子纱浸润剂及其制备方法。所述D450电子纱浸润剂包括如下质量百分比的原料组成：1.0％～10.0％的淀粉型成膜剂、0.25％～1.5％的辅助成膜剂、0.5％～1.5％的润滑剂、0.2％～1.0％的乳化剂、0.5％～2.5％的增塑剂、0.001％～0.01％的消泡剂、0.003％～0.03％的防腐剂及余量水。在D450电子纱制作工艺过程中，将所述D450电子纱浸润剂涂覆于玻璃纤维上形成浸润剂膜，可有效减少玻璃纤维丝束的磨损，有效降低毛羽，同时也具有较高的机械强度，保证电子基布表面性能。

Description

一种D450电子纱浸润剂及其制备方法

技术领域

本发明属于玻璃纤维纱领域，具体是涉及一种D450电子纱浸润剂及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维电子纱是生产制造印刷终端产品——印刷电路板(PCB)的主要基材或机架材料。近年来，随着电子工业的发展，市场上对各种电子级玻璃纤维织物的需求量迅速增长。随着PCB基板向薄型化、多层化、高密度化的方向发展，电子纱制作的电子基布的需求量逐渐增加。

目前，电子纱通常采用池窑多孔大漏板多分拉工艺，通过强制冷却、辊动式单丝涂油浸渍等处理工艺，配合气流及温湿度控制，再采用大卷装变频调速拉丝及漏板温度补偿技术拉制而成。相比G级电子纱(单纤维直径为9μm)，D级电子纱(单纤维直径为5μm)的拉丝速度更快，对浸润剂涂覆的剪切力更大，且涂覆比表面积更大，更易形成毛散的单丝，而导致产生更高的毛羽概率；同时在现有池窑设备上，相同漏板条件下，D450生产将实施8分拉及更高分拉技术(G75一般是4分拉)，其侧张力相比G75更大，导致其丝束更易分散，在高的剪切力作用下，更易形成毛散的单丝(即毛羽)，对工艺参数的控制要求更高，生产难度更大。因此D450浸润剂相比G75纱浸润剂需要进一步增强集束性、润滑性及耐磨性，以降低毛羽，满足其难度更大的生产工艺，以满足电子工业的基本要求。

D450电子纱的毛羽量直接影响PCB的质量和寿命。目前，D450电子纱拉丝织造的工艺过程需要涂覆浸润剂来提高品质，以减少铜板(CCL)中产生的胶粒，并保证在CCL制作过程中纤维与树脂间的良好结合，避免出现界面缺陷。同时，目前的D450电子纱在捻线和纺织过程中，涂覆在玻璃纤维纱表面的浸润剂容易脱落，进而导致后道织布工序布面毛羽增加，严重影响电子基布表面性能。

发明内容

基于此，有必要提供一种涂覆效果好的D450电子纱浸润剂及其制备方法。

一种D450电子纱浸润剂，以质量百分比计，包括如下质量百分比的原料：

其中，所述淀粉型成膜剂为高直链变性淀粉和/或羟丙基变性淀粉，

所述辅助成膜剂为水性环氧树脂衍生物。

在其中一个实施例中，所述高直链变性淀粉中直链含量大于70％。

在其中一个实施例中，所述高直链变性淀粉和所述羟丙基变性淀粉的重量比为0.8～1.5:0.8～1.5。

在其中一些实施例中，所述润滑剂为三酸甘油酯和/或石脂油。

在其中一些实施例中，所述增塑剂为聚乙二醇。

在其中一些实施例中，所述乳化剂为乙二醇丙二醇嵌段聚醚和/或脂肪酸胺。

在其中一个实施例中，所述消泡剂为有机硅类化合物，所述防腐剂为苯甲酸钠。

在其中一些实施例中，所述D450电子纱浸润剂中的固含量为3.0～10.0％。

在其中一些实施例中，所述D450电子纱浸润剂中的固含量为5.0～8.0％。

一种上述D450电子纱浸润剂的制备方法，包括如下步骤：

将所述乳化剂加入至热熔后的所述润滑剂中，乳化均质，得润滑剂溶液；

将所述淀粉型成膜剂加入适量水中，搅拌分散后，升温至90℃～100℃并保温20min～30min，然后冷却至50℃～65℃，得淀粉液；

向所述辅助成膜剂中依次加入所述润滑剂溶液、增塑剂、淀粉液、消泡剂和防腐剂，以及剩余的水，搅拌，即得。

本发明的D450电子纱浸润剂，经过大量的实验筛选，合理配制电子纱浸润剂中各组分的质量百分比，采用高直链变性淀粉和/或羟丙基变性淀粉作为成膜剂，水性环氧树脂衍生物作为辅助成膜剂，并在体系中加入了乳化剂、增塑剂、消泡剂及防腐剂，各组分协同配合，使所得的D450电子纱浸润剂具有优异的成膜性。同时，在D450电子纱制作工艺过程中，将上述D450电子纱浸润剂涂覆于玻璃纤维上形成的浸润剂膜，能够有效减少玻璃纤维的毛羽量，同时也具有较高的机械强度，整体上涂覆效果好，保证电子基布表面性能。另外，上述D450电子纱浸润剂所采用无毒、环境友好的原料，对人体无刺激性，且成本低。

进一步地，本发明的D450电子纱浸润剂通过高直链变性淀粉和羟丙基变性淀粉的质量比以及对各组分的具体种类或性能进行优选，使各组分协同配合，获得的D450电子纱浸润剂能够进一步减少D450电子纱玻璃纤维的毛羽量，并提高抗拉伸强度。

本发明的D450电子纱浸润剂的制备方法，在适当的温度和保温时间条件下对高直链变性淀粉和羟丙基变性淀粉进行预处理，然后按照一定的顺序对各组分进行混合，使制得的D450电子纱浸润剂性能稳定，有效减少D450电子纱的玻璃纤维的毛羽量，保证电子基布表面性能。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的D450电子纱浸润剂及其制备方法做进一步的说明。

原料来源

高直链变性淀粉(成膜剂，直链含量70％以上)，购自神州富盛科技(北京)有限公司，型号：IS113；

羟丙基变性淀粉(成膜剂)，购自神州富盛科技(北京)有限公司，型号：IS147；

P～70水性环氧树脂(辅助成膜剂，水性环氧树脂衍生物)，购自日本DIC公司；

乙二醇丙二醇嵌段聚醚(乳化剂，非离子表面活性剂)，购自江苏省海安石油化工厂，型号：L44；

脂肪酸胺(乳化剂，阳离子表面活性剂)，购自日本东邦化学公司，型号：SofnonGW-18；

聚乙二醇PEG4000(增塑剂)，购自美国Dow公司；

有机硅类化合物(消泡剂)，购自江苏省海安石油化工厂，型号：FAG470；

防腐剂为食品级苯甲酸钠；其余原料均为常规市售。

实施例1

本实施例提供一种D450电子纱浸润剂，包括如下质量百分比的原料：2.05％的高直链变性淀粉、2.05％的羟丙基变性淀粉、0.51％的P-70水性环氧树脂、0.42％的乙二醇丙二醇嵌段聚醚、2.05％的聚乙二醇PEG4000、0.20％的三酸甘油酯、0.61％的石脂油、0.0072％的防腐剂、0.001％的消泡剂及余量去离子水。本实施例的D450电子纱浸润剂的制备过程包括如下步骤：

(1)按照上述各组分的用量，将乳化剂加入至热熔后的三酸甘油酯和石脂油中，乳化均质，得润滑剂溶液。

(2)将淀粉型成膜剂加入适量水中，搅拌分散后，升温至90℃～100℃，并保温20min～30min，然后再冷却至50℃～65℃，得淀粉液。

(3)向辅助成膜剂中依次加入润滑剂溶液、增塑剂、淀粉液、消泡剂和防腐剂，以及剩余的水，搅拌，即得到固含量为5.50％的D450电子纱浸润剂。

实施例2

本实施例提供一种D450电子纱浸润剂，包括如下质量百分比的原料：1.97％的高直链变性淀粉、1.97％的羟丙基变性淀粉、0.75％的P-70水性环氧树脂、0.42％的乙二醇丙二醇嵌段聚醚、1.97％的聚乙二醇PEG4000、0.20％的三酸甘油酯、0.61％的石脂油、0.0065％的防腐剂、0.001％的消泡剂及余量去离子水。本实施例的D450电子纱浸润剂的制备过程与实施例1相同，即得固含量为6.00％的D450电子纱浸润剂。

实施例3

本实施例提供一种D450电子纱浸润剂，包括以质量百分比的原料：2.15％的高直链变性淀粉、2.15％的羟丙基变性淀粉、0.27％的P-70水性环氧树脂、0.42％的乙二醇丙二醇嵌段聚醚、2.15％的聚乙二醇PEG4000、0.20％的三酸甘油酯、0.61％的石脂油、0.0075％的防腐剂、0.001％的消泡剂及余量去离子水。本实施例的D450电子纱浸润剂的制备过程与实施例1相同，即得固含量为6.50％的D450电子纱浸润剂。

实施例4

本实施例提供一种D450电子纱浸润剂，包括以质量百分比的原料：3.20％的高直链变性淀粉、4.00％的羟丙基变性淀粉、0.60％的P-70水性环氧树脂、0.42％的脂肪酸胺、0.50％的聚乙二醇PEG4000、0.80％的石脂油、0.001％的防腐剂、0.001％的消泡剂及余量去离子水。本实施例的D450电子纱浸润剂的制备过程与实施例1相同，即得固含量为8.00％的D450电子纱浸润剂。

实施例5

本实施例提供一种D450电子纱浸润剂，包括以质量百分比的原料：4.50％的高直链变性淀粉、3.00％的羟丙基变性淀粉、0.40％的P-70水性环氧树脂、0.42％的乙二醇丙二醇嵌段聚醚、0.50％的三酸甘油酯、0.80％的石脂油、0.001％的防腐剂、0.001％的消泡剂及余量去离子水。本实施例的D450电子纱浸润剂的制备过程与实施例1相同，即得固含量为3.50％的D450电子纱浸润剂。

实施例6

本实施例提供一种D450电子纱浸润剂，包括以质量百分比的原料：2.50％的高直链变性淀粉、3.75％的羟丙基变性淀粉、0.50％的P-70水性环氧树脂、0.42％的脂肪酸胺、1.20％的聚乙二醇PEG4000、0.40％的三酸甘油酯、1.00％的石脂油、0.001％的防腐剂、0.001％的消泡剂及余量去离子水。本实施例的D450电子纱浸润剂的制备过程与实施例1相同，即得固含量为4.50％的D450电子纱浸润剂。

实施例7

本实施例提供一种D450电子纱浸润剂，包括以质量百分比的原料：5.00％的高直链变性淀粉、4.00％的羟丙基变性淀粉、0.10％的P-70水性环氧树脂、0.42％的乙二醇丙二醇嵌段聚醚、0.5％的聚乙二醇PEG4000、0.50％的三酸甘油酯、0.001％的防腐剂、0.001％的消泡剂及余量去离子水。本实施例的D450电子纱浸润剂的制备过程与实施例1相同，即得固含量为7.00％的D450电子纱浸润剂。

实施例8

本实施例提供一种D450电子纱浸润剂，包括以质量百分比的原料：5.00％的羟丙基变性淀粉、1.00％的P-70水性环氧树脂、0.42％的乙二醇丙二醇嵌段聚醚、2.15％的聚乙二醇PEG4000、0.30％的三酸甘油酯、0.90％的石脂油、0.001％的防腐剂、0.001％的消泡剂及余量去离子水。本实施例的D450电子纱浸润剂的制备过程与实施例1相同，即得固含量为9.00％的D450电子纱浸润剂。

实施例9

本实施例提供一种D450电子纱浸润剂，包括以质量百分比的原料：5.00％的高直链变性淀粉、1.00％的P-70水性环氧树脂、0.42％的乙二醇丙二醇嵌段聚醚、2.15％的聚乙二醇PEG4000、0.20％的三酸甘油酯、0.50％的石脂油、0.001％的防腐剂、0.001％的消泡剂及余量去离子水。本实施例的D450电子纱浸润剂的制备过程与实施例1相同，即得固含量为9.50％的D450电子纱浸润剂。

对D450电子纱浸润剂的涂覆性能测试

将实施例1至9的D450电子纱浸润剂在温度50～60℃的条件下涂覆于D450电子纱上。

对比例1

以文献(CN106186731A)报道的G75电子纱浸润剂在温度50～60℃的条件下涂覆于D级电子纱上作为对比例1，该G75电子纱浸润剂的组成为：2.57％醚化高直链淀粉、1.50％的酯化交联淀粉、0.80％水性环氧树脂、0.47％的疏水性变性淀粉乳化剂、0.31％的氢化植物油、0.27％的微晶蜡、0.15％的季铵盐型阳离子抗静电剂、0.0072％的防腐剂、0.001％的消泡剂及余量去离子水。

对比例2

以进口的D450电子纱(日本NEG公司)成品管纱性能测试作为对比例2。

将对比例1在与实施例1至9同样的工艺条件下测试涂覆性能，统计对应各实施例和对比例涂覆的D450电子纱的含油率、毛羽量和拉伸强度，统计结果见表。

从上表可以看出，与对比例1相比，实施例1至9制备的D450电子纱浸润剂，毛羽量显著降低，同时能够使纱线含油率适中，基本上在1.00％左右，抗拉伸强度适度。尤其，当高直链变性淀粉和所述羟丙基变性淀粉的重量比1:1时，整体的D450电子纱浸润剂可使D450电子纱性能测试中每管的平均毛羽根数降低至0.7～1.1，并使浸润剂利用率高，在降低生产成本的同时保证产品质量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种D450电子纱浸润剂，其特征在于，包括如下质量百分比的原料：

其中，所述淀粉型成膜剂为高直链变性淀粉和/或羟丙基变性淀粉，

所述辅助成膜剂为水性环氧树脂衍生物。

2.根据权利要求1所述的D450电子纱浸润剂，其特征在于，所述高直链变性淀粉中直链含量大于70％。

3.根据权利要求2所述的D450电子纱浸润剂，其特征在于，所述高直链变性淀粉和所述羟丙基变性淀粉的重量比为0.8～1.5:0.8～1.5。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的D450电子纱浸润剂，其特征在于，所述润滑剂为三酸甘油酯和/或石脂油。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的D450电子纱浸润剂，其特征在于，所述增塑剂为聚乙二醇。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的D450电子纱浸润剂，其特征在于，所述乳化剂为乙二醇丙二醇嵌段聚醚和/或脂肪酸胺。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的D450电子纱浸润剂，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类化合物，所述防腐剂为苯甲酸钠。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的D450电子纱浸润剂，其特征在于，所述D450电子纱浸润剂中的固含量为3.0～10.0％。

9.根据权利要求8所述的D450电子纱浸润剂，其特征在于，所述D450电子纱浸润剂中的固含量为5.0～8.0％。

10.一种权利要求1至9中任一项所述的D450电子纱浸润剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述乳化剂加入至热熔后的所述润滑剂中，乳化均质，得润滑剂溶液；

将所述淀粉型成膜剂加入适量水中，搅拌分散后，升温至90℃～100℃并保温20min～30min，然后冷却至50℃～65℃，得淀粉液；

向所述辅助成膜剂中依次加入所述润滑剂溶液、增塑剂、淀粉液、消泡剂和防腐剂，以及剩余的水，搅拌，即得。