一种薄型电子级玻璃纤维布的生产方法与流程

文档序号:32257602发布日期:2022-11-19 09:38阅读:143来源:国知局

1.本发明涉及电子级玻璃纤维布技术领域,具体为一种薄型电子级玻璃纤维布的生产方法。


背景技术:

2.玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高的优点。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等国民经济各个领域。玻璃纤维布是将玻璃拉制成极细的玻璃丝,此时的玻璃丝就具有了很好的柔软性。将玻璃丝纺成纱,再通过织布机就可以织成玻璃纤维布。
3.中高端电子级玻璃纤维布系列产品主要包括极薄型(厚度低于28μm)、超薄型(厚度28~35μm)、薄型(厚度36~100μm)电子级玻璃纤维布。广泛应用于智能手机、平板及笔记本电脑、服务器、汽车电子及其它高科技电子产品。
4.现有技术中电子级玻璃纤维布的生产方法往往存在以下问题:纤维布出现布面不平;退浆过程中退浆不彻底,导致玻璃纤维布出现撕裂强度不达标的情况,得到得玻璃纤维布树脂浸润性差,当用作覆铜箔基板的纤维增强材料时板材的剥离强度差等等问题。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种薄型电子级玻璃纤维布的生产方法,能够解决现有技术中薄型电子级玻璃纤维布张力不均匀和树脂浸润性差的问题。
6.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
7.本发明的第一方面,提供一种薄型电子级玻璃纤维布的生产方法,所述薄型电子级玻璃纤维布的生产方法包括如下步骤:
8.1)将电子级玻璃纤维纱进行上浆处理,将浆料均匀涂抹在每根玻璃纤维纱的纱线上,将玻璃纤维纱缠绕在经轴上,进行整浆;
9.2)将整浆完成后浆好的玻璃纤维纱用喷气织布机织成薄型玻璃纤维布;
10.3)将织好的薄型玻璃纤维布进行一次高温退浆,烧除85~95%的浆料;将一次高温退浆后的薄型玻璃纤维布进行二次高温退浆,浆料残留量退至0.05%以下,冷却后得到退浆后的薄型玻璃纤维布;
11.4)将退浆后的薄型玻璃纤维布进行开纤:将退浆后的电子级玻璃纤维布经过压力0.5~5mpa、孔径为0.15~0.25mm、水温为30~90℃、振动频率25~50hz的高压射流处理,然后经过1~10mpa加压辊定型;
12.5)将开纤后的玻璃纤维布经表面处理剂硅烷偶联剂的浸渍处理,得到薄型电子级玻璃纤维布。
13.本发明中将退浆后的薄型玻璃纤维布进行开纤的方法可以将纤维布的经纬纱被开松、摊平,使纱线宽度增大而纱线间的孔隙变小,使得纱线之间的交织点的凸起减少,从
而使得玻璃纤维布的布面更平滑。并且,将本发明的薄型电子级玻璃纤维布用于覆铜箔基板的纤维增强材料时,开纤的步骤也可以使得开纤后的玻璃纤维布与树脂的接触面积更大,使得开纤后的玻璃纤维布具有更好的树脂浸润性,提高了板材的剥离强度。并且,开纤后的玻璃纤维布的内应力得以减小,使得板材中玻璃纤维布和树脂结合更加紧密,提高板材的耐热可靠性。
14.在本发明的一种或多种实施方式中,步骤2)中得到的薄型玻璃纤维布的厚度为36~100μm;优选地,所述薄型玻璃纤维布的厚度为36~80μm。
15.在本发明的一种或多种实施方式中,步骤3)中一次高温退浆得退浆温度为320~400℃,优先为350~400℃;在本发明的一种或多种实施方式中,步骤3)中二次高温退浆得退浆温度为300~340℃,退浆时间为40~50小时。
16.在本发明的一种或多种实施方式中,步骤3)中第二次高温退浆后进行常温冷却。
17.本发明中的退浆方法通过两次高温退浆,可以将浆料残留量退至0.05%以下,退浆更加完全,为后续的开纤处理创造良好的条件。
18.在本发明的一种或多种实施方式中,步骤5)中所述硅烷偶联剂为双氨基硅烷偶联剂kh-843。本发明中使用双氨基硅烷偶联剂kh-843对开纤后的玻璃纤维布进行表面处理,可以有效提高玻璃纤维布的浸透性,当用于覆铜箔基板的纤维增强材料时能够增强玻璃纤维布与树脂的结合。
19.本发明的第二方面,提供一种第一方面所述薄型电子级玻璃纤维布的生产方法生产得到的薄型电子级玻璃纤维布。
20.本发明的薄型电子级玻璃纤维布的生产方法制备得到的电子级玻璃纤维布具有布面平整且满足薄型纤维布厚度要求的特性。
21.本发明的第三方面,提供一种第二方面所述薄型电子级玻璃纤维布在覆铜箔基板的纤维增强材料中的应用。
22.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
23.本发明中的薄型电子级玻璃纤维布的生产方法中通过两次高温退浆,可以将浆料残留量退至0.05%以下,退浆更加完全,为后续的开纤处理创造良好的条件。
24.本发明中得到的薄型电子级玻璃纤维布纱线间的孔隙更小,布面更平滑,当用作覆铜箔基板的纤维增强材料时,玻璃纤维布与树脂的接触面积更大,具有更好的树脂浸润性,提高了板材的剥离强度。并且本发明中使用双氨基硅烷偶联剂kh-843对开纤后的玻璃纤维布进行表面处理,可以有效提高玻璃纤维布的浸透性,当用于覆铜箔基板的纤维增强材料时能够增强玻璃纤维布与树脂的结合。
25.本发明的薄型电子级玻璃纤维布的生产方法制备得到的电子级玻璃纤维布具有布面平整且满足薄型纤维布厚度要求的特性。
具体实施方式
26.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
27.实施例1
28.一种薄型电子级玻璃纤维布的生产方法,包括如下步骤:
29.1)将电子级玻璃纤维纱进行上浆处理,将浆料均匀涂抹在每根玻璃纤维纱的纱线上,将玻璃纤维纱缠绕在经轴上,进行整浆;
30.2)将整浆完成后浆好的玻璃纤维纱用喷气织布机织成薄型玻璃纤维布,得到的薄型玻璃纤维布的厚度为38μm;
31.3)将织好的薄型玻璃纤维布进行一次高温退浆,退浆温度350℃,烧除85~95%的浆料;将一次高温退浆后的薄型玻璃纤维布进行二次高温退浆,退浆温度300℃,退浆时间为40小时,浆料残留量退至0.05%以下,常温下冷却,得到退浆后的薄型玻璃纤维布;
32.4)将退浆后的薄型玻璃纤维布进行开纤:将退浆后的电子级玻璃纤维布经过压力1mpa、孔径为0.15mm、水温为30℃、振动频率25hz的高压射流处理,然后经过2mpa加压辊定型;
33.5)将开纤后的玻璃纤维布经双氨基硅烷偶联剂kh-843的浸渍处理,得到薄型电子级玻璃纤维布。
34.实施例2
35.一种薄型电子级玻璃纤维布的生产方法,包括如下步骤:
36.1)将电子级玻璃纤维纱进行上浆处理,将浆料均匀涂抹在每根玻璃纤维纱的纱线上,将玻璃纤维纱缠绕在经轴上,进行整浆;
37.2)将整浆完成后浆好的玻璃纤维纱用喷气织布机织成薄型玻璃纤维布,得到的薄型玻璃纤维布的厚度为45μm;
38.3)将织好的薄型玻璃纤维布进行一次高温退浆,退浆温度360℃,烧除85~95%的浆料;将一次高温退浆后的薄型玻璃纤维布进行二次高温退浆,退浆温度310℃,退浆时间为42小时,浆料残留量退至0.05%以下,常温下冷却,得到退浆后的薄型玻璃纤维布;
39.4)将退浆后的薄型玻璃纤维布进行开纤:将退浆后的电子级玻璃纤维布经过压力2mpa、孔径为0.18mm、水温为45℃、振动频率30hz的高压射流处理,然后经过4mpa加压辊定型;
40.5)将开纤后的玻璃纤维布经双氨基硅烷偶联剂kh-843的浸渍处理,得到薄型电子级玻璃纤维布。
41.实施例3
42.一种薄型电子级玻璃纤维布的生产方法,包括如下步骤:
43.1)将电子级玻璃纤维纱进行上浆处理,将浆料均匀涂抹在每根玻璃纤维纱的纱线上,张力均匀得将玻璃纤维纱缠绕在经轴上,进行整浆;
44.2)将整浆完成后浆好的玻璃纤维纱用喷气织布机织成薄型玻璃纤维布,得到的薄型玻璃纤维布的厚度为50μm;
45.3)将织好的薄型玻璃纤维布进行一次高温退浆,退浆温度370℃,烧除85~95%的浆料;将一次高温退浆后的薄型玻璃纤维布进行二次高温退浆,退浆温度320℃,退浆时间为44小时,浆料残留量退至0.05%以下,常温下冷却,得到退浆后的薄型玻璃纤维布;
46.4)将退浆后的薄型玻璃纤维布进行开纤:将退浆后的电子级玻璃纤维布经过压力3mpa、孔径为0.20mm、水温为60℃、振动频率35hz的高压射流处理,然后经过6mpa加压辊定
型;
47.5)将开纤后的玻璃纤维布经双氨基硅烷偶联剂kh-843的浸渍处理,得到薄型电子级玻璃纤维布。
48.实施例4
49.一种薄型电子级玻璃纤维布的生产方法,包括如下步骤:
50.1)将电子级玻璃纤维纱进行上浆处理,将浆料均匀涂抹在每根玻璃纤维纱的纱线上,将玻璃纤维纱缠绕在经轴上,进行整浆;
51.2)将整浆完成后浆好的玻璃纤维纱用喷气织布机织成薄型玻璃纤维布,得到的薄型玻璃纤维布的厚度为80μm;
52.3)将织好的薄型玻璃纤维布进行一次高温退浆,退浆温度400℃,烧除85~95%的浆料;将一次高温退浆后的薄型玻璃纤维布进行二次高温退浆,退浆温度340℃,退浆时间为50小时,浆料残留量退至0.05%以下,常温下冷却,得到退浆后的薄型玻璃纤维布;
53.4)将退浆后的薄型玻璃纤维布进行开纤:将退浆后的电子级玻璃纤维布经过压力5mpa、孔径为0.25mm、水温为90℃、振动频率50hz的高压射流处理,然后经过10mpa加压辊定型;
54.5)将开纤后的玻璃纤维布经双氨基硅烷偶联剂kh-843的浸渍处理,得到薄型电子级玻璃纤维布。
55.对比例1
56.一种薄型电子级玻璃纤维布的生产方法,包括如下步骤:
57.1)将电子级玻璃纤维纱进行上浆处理,将浆料均匀涂抹在每根玻璃纤维纱的纱线上,将玻璃纤维纱缠绕在经轴上,进行整浆;
58.2)将整浆完成后浆好的玻璃纤维纱用喷气织布机织成薄型玻璃纤维布,得到的薄型玻璃纤维布的厚度为80μm;
59.3)将织好的薄型玻璃纤维布进行高温退浆,退浆温度400℃,烧除85~95%的浆料,常温下冷却,得到退浆后的薄型玻璃纤维布;
60.4)将退浆后的薄型玻璃纤维布进行开纤:将退浆后的电子级玻璃纤维布经过压力5mpa、孔径为0.25mm、水温为90℃、振动频率50hz的高压射流处理,然后经过10mpa加压辊定型;
61.5)将开纤后的玻璃纤维布经双氨基硅烷偶联剂kh-843的浸渍处理,得到薄型电子级玻璃纤维布。
62.对比例2
63.一种薄型电子级玻璃纤维布的生产方法,包括如下步骤:
64.1)将电子级玻璃纤维纱进行上浆处理,将浆料均匀涂抹在每根玻璃纤维纱的纱线上,将玻璃纤维纱缠绕在经轴上,进行整浆;
65.2)将整浆完成后浆好的玻璃纤维纱用喷气织布机织成薄型玻璃纤维布,得到的薄型玻璃纤维布的厚度为80μm;
66.3)将织好的薄型玻璃纤维布进行一次高温退浆,退浆温度400℃,烧除85~95%的浆料;将一次高温退浆后的薄型玻璃纤维布进行二次高温退浆,退浆温度340℃,退浆时间为50小时,浆料残留量退至0.05%以下,常温下冷却,得到退浆后的薄型玻璃纤维布;
67.4)将退浆后的薄型玻璃纤维布经双氨基硅烷偶联剂kh-843的浸渍处理,得到薄型电子级玻璃纤维布。
68.对比例3
69.一种薄型电子级玻璃纤维布的生产方法,包括如下步骤:
70.1)将电子级玻璃纤维纱进行上浆处理,将浆料均匀涂抹在每根玻璃纤维纱的纱线上,将玻璃纤维纱缠绕在经轴上,进行整浆;
71.2)将整浆完成后浆好的玻璃纤维纱用喷气织布机织成薄型玻璃纤维布,得到的薄型玻璃纤维布的厚度为80μm;
72.3)将织好的薄型玻璃纤维布进行一次高温退浆,退浆温度400℃,烧除85~95%的浆料;将一次高温退浆后的薄型玻璃纤维布进行二次高温退浆,退浆温度340℃,退浆时间为50小时,浆料残留量退至0.05%以下,常温下冷却,得到退浆后的薄型玻璃纤维布;
73.4)将退浆后的薄型玻璃纤维布进行开纤:将退浆后的电子级玻璃纤维布经过压力5mpa、孔径为0.25mm、水温为90℃、振动频率50hz的高压射流处理,然后经过10mpa加压辊定型;
74.5)将开纤后的玻璃纤维布经硅烷偶联剂kh-560的浸渍处理,得到薄型电子级玻璃纤维布。
75.使用织物透气性测试仪对实施例1-4和对比例1的薄型电子级玻璃纤维布的透气性进行测试,测试条件:采用定压差测流量法进行测定,将待测薄型电子级玻璃纤维布的样品夹持在试样圆台上,样品面积为25cm2,绷紧试样,将喷嘴安装在气流量筒内;接通电源,调节压力,开始试验,至达到设定压差250pa时,仪器自动停止,透气量/压差显示屏自动显示出透气率(mm/s)。同一样品的不同部位重复测定至少10次,透气率取均值。
76.表1
[0077] 透气率(mm/s)实施例158.4实施例259.2实施例357.6实施例458.7对比例165.2对比例281.3对比例361.2
[0078]
从表1可以看出,本发明实施例1-4制备的薄型电子级玻璃纤维布的透气率相比于对比例2的薄型电子级玻璃纤维布的透气率下降了很多,说明本发明实施例制备的薄型电子级玻璃纤维布纱线间的孔隙更小,布面更平滑。对比例1中的退浆步骤和对比例3中的偶联剂种类也会对薄型电子级玻璃纤维布的透气率造成一定的影响。
[0079]
树脂浸润性测试:测试接触角来测试树脂在电子级玻璃纤维布上的浸润性。
[0080]
将环氧树脂溶于丙酮,将混合溶液注入注射器内,取10
×
10cm的电子级玻璃纤维布样品,置于水平台面上,从注射器中推出0.2ml的环氧树脂丙酮混合溶液,使电子级玻璃纤维布的布面与混合溶液的液滴接触,待液滴落到布面上后得到接触角,环氧树脂丙酮混合溶液的液滴表面的切线与电子级玻璃纤维布的布面基准线的夹角即为接触角。
[0081]
表2
[0082] 接触角/
°
实施例143.5实施例241.8实施例342.7实施例442.1对比例158.7对比例273.2对比例348.6
[0083]
从表2可以看出,本发明实施例1-4制备的薄型电子级玻璃纤维布的接触角相比于对比例2的薄型电子级玻璃纤维布的透气率要小得多,接触角越小,说明电子级玻璃纤维布越平滑,与树脂的接触面积更大,树脂在电子级玻璃纤维布上的浸润性越好。对比例1中的退浆步骤和对比例3中的偶联剂种类也会对薄型电子级玻璃纤维布的浸润性产生影响。
[0084]
本发明提供了一种薄型电子级玻璃纤维布的生产方法,通过两次高温退浆,可以将浆料残留量退至0.05%以下,退浆更加完全,为后续的开纤处理创造良好的条件。将退浆后的薄型玻璃纤维布进行开纤,可以将纤维布的经纬纱被开松、摊平,使纱线宽度增大而纱线间的孔隙变小,使得纱线之间的交织点的凸起减少,从而使得玻璃纤维布的布面更平滑。并且,开纤的步骤也可以使得开纤后的玻璃纤维布与树脂的接触面积更大,使得开纤后的玻璃纤维布具有更好的树脂浸润性,解决了现有技术中薄型电子级玻璃纤维布张力不均匀和树脂浸润性差的问题。使用双氨基硅烷偶联剂kh-843对开纤后的玻璃纤维布进行表面处理,可以有效提高玻璃纤维布的浸透性,当用于覆铜箔基板的纤维增强材料时能够增强玻璃纤维布与树脂的结合。
[0085]
综上,本发明的薄型电子级玻璃纤维布的生产方法能够得到布面平整且满足薄型纤维布厚度要求的电子级玻璃纤维布。
[0086]
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0087]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
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