CN111576040B - 一种超薄电子玻纤布表面处理液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种超薄电子玻纤布表面处理液及其制备方法，属于电子级玻璃纤维表面处理技术领域。包括以下重量份的原料：水98份，表面处理剂1.1~1.5份，弱酸0.1~1份，消泡剂0.002~0.01份；表面处理剂包括γ‑氨丙基三甲氧基硅烷和N‑(2‑氨乙基)‑3‑氨丙基三甲氧基硅烷，γ‑氨丙基三甲氧基硅烷和N‑(2‑氨乙基)‑3‑氨丙基三甲氧基硅烷按重量比1.1~1.3：1混合。本发明的超薄电子玻纤布表面处理液增加了树脂与玻璃纤维布之间的结合力，提高了电子玻纤布的耐热性和耐离子迁移性能，使得电子玻纤布更适用于制作高端印制电路覆铜板。

Description

一种超薄电子玻纤布表面处理液及其制备方法

技术领域

一种超薄电子玻纤布表面处理液及其制备方法，属于电子级玻璃纤维表面处理技术领域。

背景技术

电子级玻璃纤维织造成的电子玻璃纤维布，简称电子玻纤布，是覆铜板及印制电路板工业必不可少的基础材料，其性能在很大程度上决定了覆铜板及印制电路板的电性能、力学性能、尺寸稳定性等重要性能。

覆铜板用电子玻纤维布，使用的经纬纱，每股纱是由单纤维直径5-9um，数量400-800根的单丝在拉制过程中，表面涂覆一层浸润剂，保证了每股纱的黏连性，同时也减少了丝饼在退解过程中起毛现象，在整浆工序中，为适应喷气织布机高速运转，经纱在综丝之间摩擦容易起毛状况，纱线表面需涂覆一层PVA浆料，在制作覆铜板工序中，由于这些浸润剂、浆料阻碍了环氧树脂跟玻纤布的结合，如果用此布上胶压板，则产品层间粘合性低，产品的耐热冲击性、耐水性明显下降，因此玻纤布常用热处理的方法将其除去，由于环氧树脂与玻璃纤维是极性不同的物质，其界面结合性不好，E-玻璃纤维中含有金属氧化物，这些氧化物在生产过程会吸收空气中的水分，水分子的存在更加削弱了环氧树脂和玻璃纤维的粘结，对于覆铜板制品，水分也会沿着粘结界面入侵，降低粘合强度和产品介电性能。

为保证环氧树脂与玻璃纤维的之间的粘合性能，提高覆铜板的介电性能，现有技术中多采用将玻璃纤维布经400℃高温热处理去除大部分浸润剂和浆料，然后使用浸渍含表面处理液的处理液的方式，对电子玻纤布进行表面处理，使其与环氧树脂更好的结合，保证覆铜板的性能指标。

申请人通过研究发现，现有表面处理液存在以下问题：首先，现有表面处理液处理的电子玻纤布，耐热性不佳，长时间高温蒸煮后电子玻纤布易出现气泡分层的问题；其次，现有表面处理液处理的电子玻纤布和耐离子迁移性能不佳，给覆铜板的性能带来不良影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种超薄电子玻纤布表面处理液及其制备方法，该超薄电子玻纤布表面处理液增加了树脂与玻璃纤维布之间的结合力，提高了电子玻纤布的耐热性和耐离子迁移性能，使得电子玻纤布更适用于制作高端印制电路覆铜板。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该超薄电子玻纤布表面处理液，包括以下重量份的原料：水98份，表面处理剂1.1~1.5份，弱酸0.1~1份，消泡剂0.002~0.01份；

表面处理剂包括γ -氨丙基三甲氧基硅烷和N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷，γ -氨丙基三甲氧基硅烷和N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷按重量比1~1.5：1混合。

该超薄电子玻纤布表面处理液，其特征在于，包括以下重量份的原料：水98份，表面处理剂1.1~1.4份，弱酸0.15~0.95份，消泡剂0.003~0.008份。

该超薄电子玻纤布表面处理液，其特征在于，包括以下重量份的原料：水98份，表面处理剂1.2~1.3份，弱酸0.2~0.9份，消泡剂0.004~0.006份。

所述的γ -氨丙基三甲氧基硅烷和N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷按重量比1.2：1混合。

所述的弱酸为乙酸或柠檬酸。

该超薄电子玻纤布表面处理液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）控制水温20~35℃，按重量份将表面处理剂、消泡剂加入水中，搅拌均匀，获得混合液；

2）按重量份向混合液中加入弱酸调节pH，即得超薄电子玻纤布表面处理液。

步骤2）所述的pH为3.3~3.7。

所述的消泡剂为消泡剂SS-013A。

对本发明的说明如下：

超薄电子玻纤布表面处理液的应用方法：

a）将退浆后的电子玻纤布浸渍超薄电子玻纤布表面处理液，浸渍车速、浸渍时间、带液量；

b）将浸渍后的电子玻纤布130~140℃烘干，打卷即得。

进一步优选的，表面处理剂还包括3-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷，γ -氨丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷和3-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷按重量比1~1.5：1：0.5~0.6混合,；3-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷能进一步提高电子玻纤布的耐离子迁移能力和耐水性。优选的，γ -氨丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷和3-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷按重量比1.2：1：0.4混合。

该超薄电子玻纤布表面处理液的应用方法：

a）浸轧：将退浆后的电子玻纤布浸轧该超薄电子玻纤布表面处理液，浸轧车速为65~75米/分，在液槽内浸轧时间13~15秒；

b）烘干：将浸轧后的电子玻纤布130~140℃烘干，打卷即得。

该超薄电子玻纤布表面处理液适用的电子玻纤布为：7628布、2116布或1080布；优选的，7628布经纬密度44×33根/in，重量208±4g，厚度：0.18±0.02mm；2116布经纬密度60×58根/in，重量105±3g，厚度：0.09±0.01mm；1080布经纬密度60×47根/in，重量48±2g，厚度：0.045±0.01mm。

与现有技术相比，本发明的一种超薄电子玻纤布表面处理液及其制备方法所具有的有益效果是：

1、本发明的超薄电子玻纤布表面处理液，提高了电子玻纤布的耐热性和耐离子迁移性能。γ -氨丙基三甲氧基硅烷和N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷联用具有明显的协同增效作用，能明显提高电子玻纤布的耐热性和耐离子迁移性，使得电子玻纤布更适用于制作高端印制电路覆铜板。

2、本发明的超薄电子玻纤布表面处理液，提高了电子玻纤布的浸渍性，烘干后的手感柔软，耐水性较好。电子玻纤布的干强度和湿强度均获得了提高、耐水性较好，在潮湿或腐蚀环境下可保持电路覆铜板材料的力学性能。

具体实施方式

实施例1~5是本发明的一种超薄电子玻纤布表面处理液及其制备方法的具体实施例，其中实施例1为最佳实施方式。

γ -氨丙基三甲氧基硅烷，CAS：13822-56-5，邹平市名兴化工有限公司，含量≥99%；

N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷，CAS：1760-24-3，淄博市临淄齐泉工贸有限公司，含量≥99%；

3-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷，CAS：2530-83-8，淄博市临淄齐泉工贸有限公司，含量≥99%；

乙酸，烟台舜康生物科技有限公司，含量≥99.5%；

柠檬酸，烟台舜康生物科技有限公司，含量≥99.5%；

消泡剂，珠海展洋化工有限公司，消泡剂SS-013A。

实施例1

本实施例包括以下重量份的原料：水98份，表面处理剂[γ -氨丙基三甲氧基硅烷和N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷按重量比1.3：1混合]1.2份，乙酸0.8份，消泡剂0.006份；

本实施例的制备方法，包括以下步骤：

1）控制水温25℃，按重量份将表面处理剂、消泡剂加入水中，搅拌均匀，获得混合液；

2）按重量份向混合液中加入乙酸，即得超薄电子玻纤布表面处理液。

实施例2

本实施例包括以下重量份的原料：水98份，表面处理剂[γ -氨丙基三甲氧基硅烷和N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷按重量比1：1混合]1.2份，乙酸0.5份，消泡剂0.008份；

实施例的制备方法，包括以下步骤：

1）控制水温30℃，按重量份将表面处理剂、消泡剂加入水中，搅拌均匀，获得混合液；

2）按重量份向混合液中加入弱酸，即得超薄电子玻纤布表面处理液。

实施例3

本实施例包括以下重量份的原料：水98份，表面处理剂[γ -氨丙基三甲氧基硅烷和N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷按重量比1.5：1混合]1.1份，乙酸0.7份，消泡剂0.02份；

实施例的制备方法，包括以下步骤：

1）控制水温20℃，按重量份将表面处理剂、消泡剂加入水中，搅拌均匀，获得混合液；

2）按重量份向混合液中加入乙酸，即得超薄电子玻纤布表面处理液。

实施例4

本实施例包括以下重量份的原料：水98份，表面处理剂[γ -氨丙基三甲氧基硅烷和N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷按重量比1.1：1混合]1.3份，乙酸0.2份，消泡剂0.003份；

实施例的制备方法，包括以下步骤：

1）控制水温30℃，按重量份将表面处理剂、消泡剂加入水中，搅拌均匀，获得混合液；

2）按重量份向混合液中加入乙酸，即得超薄电子玻纤布表面处理液。

实施例5

本实施例包括以下重量份的原料：水98份，表面处理剂[γ -氨丙基三甲氧基硅烷和N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷按重量比1.3：1混合]1.4份，柠檬酸0.95份，消泡剂0.004份；

实施例的制备方法，包括以下步骤：

1）控制水温35℃，按重量份将表面处理剂、消泡剂加入水中，搅拌均匀，获得混合液；

2）按重量份向混合液中加入柠檬酸，即得超薄电子玻纤布表面处理液。

实施例6

本实施例包括以下重量份的原料：水98份，表面处理剂[γ -氨丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷和3-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷按重量比1.2：1：0.4混合]1.3份，乙酸0.8份，消泡剂0.006份；

本实施例的制备方法同实施例1。

对比例

对比例为申请人为了证明本发明的技术效果而设计的对比实施例。对比例的应用方法同实施例。

对比例1

本对比例配方和制备方法同实施例1，区别在于：未添加γ -氨丙基三甲氧基硅烷；

本对比例配方中表面处理剂为1.2份N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷。

对比例2

本对比例配方和制备方法同实施例1，区别在于：未添加N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷。

本对比例配方中表面处理剂为1.2份γ -氨丙基三甲氧基硅烷。

对比例3

本对比例配方和制备方法同实施例1，区别在于：表面处理剂不同。

本对比例配方中表面处理剂为1.2份环氧基硅烷偶联剂。

性能测试

测试用电子玻纤布，是经过两次退浆后的电子玻纤布，两次退浆的工艺参数：将电子玻纤布依次第一次退浆、第二次退浆，即得测试用电子玻纤布；第一次退浆400℃车速85米/分钟，第二次退浆410℃恒温4小时闷烧；

测试用电子玻纤布参数：1080布经纬密度：经60×纬47根/in，重量48±2g，厚度：0.045±0.01mm

测试用电子玻纤布所用纱线参数：D450电子纱，纤维直径5Um，号数11.2TEX，强度77.2G/TEX，捻度36捻/米；

1、耐热性测试：

1）将测试用电子玻纤布采用相同的方法，分别浸轧实施例和对比例的表面处理液；应用方法的具体操作如下：

1.1）浸轧：将测试用电子玻纤布浸轧表面处理液，表面处理液温度25℃，浸轧车速为65米/分，在液槽内时间15秒，橡胶布辊压力0.18MPA；

1.2）烘干：将浸轧后的电子玻纤布140℃烘干，打卷即得成品布；

将成品布通过树脂浸透后烘干得到半固化片，将6张板固化片叠合，双面覆铜箔后进行压板得到覆铜板。将覆铜板两面的铜蚀刻掉，裁成5×5cm的覆铜板样品，放入高压锅内蒸煮6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时；每小时检测中，每个实施例准备8个覆铜板样品，每个实施例每个小时分别测8次；记录该小时检测中，每个实施例8次检测中合格次数；

2）测蒸煮后，浸入288℃焊锡炉中180s取出，目测观察是否有气泡分层；如覆铜板出现气泡或分层，即为该小时不合格。当覆铜板样品该小时8次检测中出现不合格时，停止进行后续测试。

2、耐离子迁移性测试：

将实施例和对比例所得电子玻纤布，制作为双面PCB测试板，最小孔壁间距0.3mm。现将测试板烘板（温度105℃、6小时），然后放置在23℃相对湿度50%环境下24小时，测试耐离子迁移性，测试环境条件85℃、相对湿度85%100V，随着时间的延长孔间距逐渐绝缘失效，失效判定标准为电阻值小于1兆欧姆。测试直至绝缘失效为止，记录耐离子迁移的小时数。

表1 实施例及对比例的性能测试结果

通过表格可以看出：

相比对比例1~3，实施例1~5的耐热性和耐离子迁移性获得了明显的提高，证明了本发明表面处理剂使得电子玻纤布能广泛应用于高端印制电路覆铜板行业。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种超薄电子玻纤布表面处理液，其特征在于，包括以下重量份的原料：水98份，表面处理剂1.1~1.5份，弱酸0.1~1份，消泡剂0.002~0.01份；

表面处理剂由以下成分组成：γ-氨丙基三甲氧基硅烷和N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷按重量比1~1.5：1混合。

2.根据权利要求1所述的一种超薄电子玻纤布表面处理液，其特征在于，包括以下重量份的原料：水98份，表面处理剂1.1~1.4份，弱酸0.15~0.95份，消泡剂0.003~0.008份。

3.根据权利要求1所述的一种超薄电子玻纤布表面处理液，其特征在于，包括以下重量份的原料：水98份，表面处理剂1.2~1.3份，弱酸0.2~0.9份，消泡剂0.004~0.006份。

4.根据权利要求1所述的一种超薄电子玻纤布表面处理液，其特征在于：所述的γ-氨丙基三甲氧基硅烷和N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷按重量比1.2：1混合。

5.根据权利要求1所述的一种超薄电子玻纤布表面处理液，其特征在于：所述的弱酸为乙酸或柠檬酸。

6.根据权利要求1所述的一种超薄电子玻纤布表面处理液，其特征在于：所述的消泡剂为消泡剂SS-013A。

7.权利要求1~6任一项所述的一种超薄电子玻纤布表面处理液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）控制水温20~35℃，按重量份将表面处理剂、消泡剂加入水中，搅拌均匀，获得混合液；

2）按重量份向混合液中加入弱酸调节pH，即得超薄电子玻纤布表面处理液。

8.根据权利要求7所述的一种超薄电子玻纤布表面处理液的制备方法，其特征在于：步骤2）所述的pH为3.3~3.7。