一种高精度研磨带及其制造方法

一种高精度研磨带及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种高精度研磨带及其制造方法，该研磨带包括研磨基布、底胶胶黏剂、磨料和复胶胶黏剂，底胶胶黏剂按重量百分比包括以下组分：酚醛树脂，填料，表面活性剂，稀释剂和消泡剂；复胶胶黏剂按重量百分比包括以下组分：酚醛树脂，高效流平剂，抗静电剂，填料，偶联剂，无机颜料，稀释剂，阻燃剂和水性PUR分散体；该研磨带的制造方法，包括研磨基布处理工序、植砂工序、固化工序、带水揉曲工序和裁切接带工序；研磨基布处理工序包括烧毛工序、碱洗工序、水洗工序、高温定型工序、涂布工序和切边工序。该研磨带的强度高，具有良好的耐水性，并可以在研磨时使PCB板Ra低。
【专利说明】一种高精度研磨带及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于涂附磨具领域，涉及一种复合研磨砂布及其制造方法，具体的说是高精度研磨带及其制造方法。
【背景技术】
[0002]在PCB板的制作过程包含光板磨刷工序，主要是利用研磨材料对中间工序进行表面研磨，以利于铜箔面、板面的光洁，便于后续作业。
[0003]由于PCB板是高灵敏度要求的材料，因此制造中的各工序都要求非常严格；尤其在表面研磨阶段，如果加工的表面粗糙度较大，就会存在细微的凹凸不平现象，容易引起线路印刷不良进而导致断路、短路现象；如有少量研磨残留物或研磨材料存在于PCB表面，则也容易引起PCB板的氧化和腐蚀，尤其是现有的研磨材料不具有较好的粘结性能和耐水性，无法满足制造工艺的需要强度，也容易出现微量残留物的情况。因此，在PCB板的表面研磨阶段，必须选择良好的表面研磨砂布，以确保获得良好的研磨加工效果，而现有的研磨材料的精度和强度依然不能满足这种要求，会产生过多的残留物，容易引起PCB板的氧化和腐蚀。

【发明内容】

[0004]本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种高精度研磨带及其制造方法，该研磨材料的强度高，具有良好的耐水性，并可以在研磨时使PCB板Ra低，不会有过多残留物，延长PCB板使用寿命。
[0005]为了解决以上技术问题，本发明提供一种高精度研磨带及其制造方法:
一种高精度研磨带，包括研磨基布、底胶胶黏剂、磨料和复胶胶黏剂，底胶胶黏剂按重量百分比包括以下组分:酚醛树脂:48-83%，填料:15-50%，表面活性剂:0.7-1.3%，稀释剂:2.5-15%，消泡剂:0.5-0.8%，以上各组分之和为100% ；
填料为小于400目的重钙、轻钙、白垩土、硅藻土或硅灰粉中的至少一种；表面活性剂是脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物、烷基萘磺酸化物、山梨醇脂肪酸酯或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的至少一种；稀释剂是甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙二醇单乙醚、二乙二醇乙醚或水中的至少一种；消泡剂是有机硅氧烷、聚醚、硅或醚接枝中的至少一种；
复胶胶黏剂按重量百分比包括以下组分:酚醛树脂:48-83%，高效流平剂:1.3-4.7%，抗静电剂:0.5-4.5%，填料:9-35%,偶联剂:0.2-0.7%，无机颜料:2_6%，稀释剂:0.5-9%,阻燃剂:0.5-0.8%，水性PUR分散体:5-10%，以上各组分之和为100% ；
高效流平剂是聚醚改性有机硅、烷基改性有机硅、氟改性丙烯酸酯聚合物、烷基二苯基氧化物二磺酸盐、山梨醇脂肪酸酯或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的至少一种；抗静电剂是阴离子型抗静电剂、阳离子型抗静电剂或非离子型抗静电剂中的至少一种；填料是碳酸钙、硅酸盐、六氟铝酸钠、氟硼酸钾、氟硼酸钠、氟化钙、氟化钠、硬脂酸钙或硬脂酸锌中的至少一种；偶联剂是硅烷偶联剂或锆类偶联剂中的至少一种；颜料是氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑或氧化铁棕无机颜料中的至少一种；稀释剂是甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙二醇单乙醚、二乙二醇乙醚或水中的至少一种；阻燃剂为红磷、氢氧化铝或膨胀性石墨中的至少一种；
水性PUR分散体按以下步骤制备:
㈠将经过干燥处理的聚醚多元醇装入容器中，向容器中加入甲苯二异氰酸酯于
63-64°C反应3.5-4小时，然后向容器中滴加溶有二羟甲基丙酸的N-甲基-2-吡咯烷酮于62-65°C反应3.5-4小时，得到预聚体；
(二)在另一个容器中加入0°C去离子水和三乙胺高速搅拌，将步骤(-)制得的预聚体注射其中，反应2-3min后加入二羟基丙烷和乙二胺扩链，分散反应12_14min可得到水性PUR分散体；
水性PUR分散体加入的量为胶粘剂重量的16-18% ;甲苯二异氰酸酯的加入量为聚醚多元醇重量的13-14% ;二羟甲基丙酸的加入量为N-甲基-2-吡咯烷酮重量的13-15% ;溶有二羟甲基丙酸的N-甲基-2-吡咯烷酮的加入量为聚醚多元醇与甲苯二异氰酸酯总重量的12-14% ;去尚子水和三乙胺的重量比为5:2,预聚体的加入量为去尚子水和三乙胺总重量的17-19% ;二羟基丙烷的加入量为预聚体重量的9-11%，乙二胺的加入量为预聚体重量的3-4% ο
[0006]一种高精度研磨带的制造方法，包括研磨基布处理工序、植砂工序、固化工序、带水揉曲工序和裁切接带工序；研磨基布处理工序包括烧毛工序、碱洗工序、水洗工序、高温定型工序、涂布工序和切边工序，研磨基布处理工序中:高温定型工序后还设有整形处理工序和浸溃处理工序；整形处理工序在整形装置上进行，使研磨基布保持良好的经纬垂直度，目测不出现明显的纬线弯曲现象，并获得良好的研磨基布平整度，目测无褶皱、卷曲；弹性处理工序使用弹性防水材料进行浸溃，弹性防水材料为聚氨酯、丁苯、丁腈、丙烯酸酯、酚醛或环氧中的至少一种；
植砂工序中:磨料经过超声波振动筛分和机械振动筛分处理，以获得更窄地粒度范围，要求符合标准GB/T9258.3— 2000，并通过静电植砂的方式粘接在研磨基布上；
固化工序中:底胶在65-75°C的温度下固化50-55分钟；复胶在80_95°C的温度下固化70-75分钟。
[0007]本发明进一步限定的技术方案是:
前述研磨基布为棉布、混纺或聚酯布基中的一种。
[0008]前述磨料为氧化铝、中温煅烧氧化铝、高温煅烧氧化铝、碳化硅、白刚玉、微晶氧化铝、镀衣处理的中温煅烧氧化铝或镀衣处理的高温煅烧氧化铝中的一种。
[0009]进一步的，前述底胶胶黏剂中酚醛树脂的粘度为1100-1300cps/25°C，pH为
7.6-8.0/25°C，凝胶时间 5-8min/130°C。
[0010]前述复胶胶黏剂中酚醛树脂的粘度900-1200cpS/25°C，pH为7.6-8.0/25°C，凝胶时间 3-4min/130°C。
[0011]前述高精度研磨带径向断裂强度≥2000N/5cm，纬向断裂强度≥950N/5cm, 600N
延伸率< 1%。
[0012]本发明的有益效果是:
本发明中添加阻燃剂，其中红磷具有添加量少、阻燃效率高、低烟、低毒等优点；且红磷与氢氧化铝、膨胀性石墨两种无机阻燃剂复配使用，制成复合型磷/铝；磷/石墨等非卤阻燃剂，可使用阻燃剂量大幅降低，从而改善物理机械性能。
[0013]本发明的研磨基布经整形处理和弹性处理，可以增加产品的平整性与接触轮的服帖性；本发明使用超声波振动筛分和机械振动筛分处理或以去除微粉的大粒度部分，研磨时PCB板表面效果好，Ra低；使用本发明的特殊胶黏剂可以增加研磨砂布更好的流平性能，胶黏剂添加防粘附成分，可以使研磨砂布不会有过多残留物产生，研磨时不会腐蚀表面，不会有过多残留物，且本发明的胶黏剂可以提高对磨料的粘性强度，保证磨料在使用过程中不易脱落，不会有残留于PCB板上的残留磨料。
[0014]本发明的复胶胶黏剂中通过添加水性PUR分散体，更好地改善涂附磨具(砂布)的耐水性能和粘接性能，并可以使砂面保持得更为平整，可以合理有效的控制内应力释放，减小产品形变；同时，由于水性PUR分散体的增加，可以提高附磨具生产过程的干燥速度，从而可以大大提高生产效率。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
本实施例提供一种高精度研磨带，包括研磨基布、底胶胶黏剂、磨料和复胶胶黏剂，底胶胶黏剂按重量百分比包括以下组分:酚醛树脂:48%，填料:38%，表面活性剂:1.3%，稀释剂:12%，消泡剂:0.7%。
[0016]填料为小于400目的重钙、轻钙、白垩土、硅藻土或硅灰粉中的至少一种；表面活性剂是脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物、烷基萘磺酸化物、山梨醇脂肪酸酯或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的至少一种；稀释剂是甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙二醇单乙醚、二乙二醇乙醚或水中的至少一种；消泡剂是有机硅氧烷、聚醚、硅或醚接枝中的至少一种；底胶胶黏剂中酚醛树脂的粘度为1200cps/25°C，pH为7.6/25°C，凝胶时间8min/130°C。
[0017]复胶胶黏剂按重量百分比包括以下组分:酚醛树脂:48%，高效流平剂:4%，抗静电剂:3%，填料:28%，偶联剂:0.5%，无机颜料:5%，稀释剂:3%，阻燃剂:0.6%，水性PUR分散体:
7.9%。
[0018]高效流平剂是聚醚改性有机硅、烷基改性有机硅、氟改性丙烯酸酯聚合物、烷基二苯基氧化物二磺酸盐、山梨醇脂肪酸酯或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的至少一种；抗静电剂是阴离子型抗静电剂、阳离子型抗静电剂或非离子型抗静电剂中的至少一种；填料是碳酸钙、硅酸盐、六氟铝酸钠、氟硼酸钾、氟硼酸钠、氟化钙、氟化钠、硬脂酸钙或硬脂酸锌中的至少一种；偶联剂是硅烷偶联剂或锆类偶联剂中的至少一种；颜料是氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑或氧化铁棕无机颜料中的至少一种；稀释剂是甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙二醇单乙醚、二乙二醇乙醚或水中的至少一种；阻燃剂为红磷、氢氧化铝或膨胀性石墨中的至少一种；复胶胶黏剂中酚醛树脂的粘度1200cps/ 25°C, pH为7.8/25°C，凝胶时间4min/130°C。
[0019]水性PUR分散体按以下步骤制备:
㈠将经过干燥处理的聚醚多元醇装入容器中，向容器中加入甲苯二异氰酸酯于64°C反应3.5小时，然后向容器中滴加溶有二羟甲基丙酸的N-甲基-2-吡咯烷酮于63°C反应3.5小时，得到预聚体； (二)在另一个容器中加入o°c去离子水和三乙胺高速搅拌，将步骤(-)制得的预聚体注射其中，反应3min后加入二羟基丙烷和乙二胺扩链，分散反应13min可得到水性PUR分散体；水性PUR分散体加入的量为胶粘剂重量的17% ；甲苯二异氰酸酯的加入量为聚醚多元醇重量的13% ;二羟甲基丙酸的加入量为N-甲基-2-卩比咯烷酮重量的14% ;溶有二羟甲基丙酸的N-甲基-2-吡咯烷酮的加入量为聚醚多元醇与甲苯二异氰酸酯总重量的13%;去离子水和三乙胺的重量比为5:2，预聚体的加入量为去离子水和三乙胺总重量的18% ;二羟基丙烷的加入量为预聚体重量的11%，乙二胺的加入量为预聚体重量的3%。
[0020]本实施例中的研磨基布为棉布、混纺或聚酯布基中的一种，磨料为氧化铝、中温煅烧氧化铝、高温煅烧氧化铝、碳化硅、白刚玉、微晶氧化铝、镀衣处理的中温煅烧氧化铝或镀衣处理的高温煅烧氧化铝中的一种。
[0021]本实施例的高精度研磨带径向断裂强度为2000N/5cm，纬向断裂强度为1000N/5cm，600N 延伸率为 1%。
[0022]实施例2
本实施例提供一种高精度研磨带的制造方法，包括研磨基布处理工序、植砂工序、固化工序、带水揉曲工序和裁切接带工序；研磨基布处理工序包括烧毛工序、碱洗工序、水洗工序、高温定型工序、涂布工序和切边工序，研磨基布处理工序中:高温定型工序后还设有整形处理工序和浸溃处理工序；整形处理工序在整形装置上进行，使研磨基布保持良好的经纬垂直度，目测不出现明显的纬线弯曲现象，并获得良好的研磨基布平整度，目测无褶皱、卷曲；弹性处理工序使用弹性防水材料进行浸溃，弹性防水材料为聚氨酯、丁苯、丁腈、丙烯酸酯、酚醛或环氧中的至少一种；
植砂工序中:磨料经过超声波振动筛分和机械振动筛分处理，以获得更窄地粒度范围，要求符合标准GB/T9258.3— 2000，并通过静电植砂的方式粘接在研磨基布上；
固化工序中:底胶在68°C的温度下固化53分钟；复胶在85°C的温度下固化72分钟。
[0023]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种高精度研磨带，包括研磨基布、底胶胶黏剂、磨料和复胶胶黏剂，其特征在于: 所述底胶胶黏剂按重量百分比包括以下组分:酚醛树脂:48-83%，填料:15-50%，表面活性剂:0.7-1.3%，稀释剂:2.5-15%，消泡剂:0.5-0.8%，以上各组分之和为100% ； 所述填料为小于400目的重钙、轻钙、白垩土、硅藻土或硅灰粉中的至少一种；所述表面活性剂是脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物、烷基萘磺酸化物、山梨醇脂肪酸酯或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的至少一种；所述稀释剂是甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙二醇单乙醚、二乙二醇乙醚或水中的至少一种；所述消泡剂是有机硅氧烷、聚醚、硅或醚接枝中的至少一种； 所述复胶胶黏剂按重量百分比包括以下组分:酚醛树脂:48-83%，高效流平剂:1.3-4.7%，抗静电剂:0.5-4.5%，填料:9_35%，偶联剂:0.2-0.7%，无机颜料:2_6%，稀释剂:0.5-9%，阻燃剂:0.5-0.8%，水性PUR分散体:5_10%，以上各组分之和为100% ； 所述高效流平剂是聚醚改性有机硅、烷基改性有机硅、氟改性丙烯酸酯聚合物、烷基二苯基氧化物二磺酸盐、山梨醇脂肪酸酯或聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯中的至少一种；所述抗静电剂是阴离子型抗静电剂、阳离子型抗静电剂或非离子型抗静电剂中的至少一种；所述填料是碳酸钙、硅酸盐、六氟铝酸钠、氟硼酸钾、氟硼酸钠、氟化钙、氟化钠、硬脂酸钙或硬脂酸锌中的至少一种；所述偶联剂是硅烷偶联剂或锆类偶联剂中的至少一种；所述颜料是氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑或氧化铁棕无机颜料中的至少一种；所述稀释剂是甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙二醇单乙醚、二乙二醇乙醚或水中的至少一种；所述阻燃剂为红磷、氢氧化铝或膨胀性石墨中的至少一种； 所述水性PUR分散体按以下步骤制备: ㈠将经过干燥处理的聚醚多元醇`装入容器中，向容器中加入甲苯二异氰酸酯于63-64°C反应3.5-4小时，然后向容器中滴加溶有二羟甲基丙酸的N-甲基-2-吡咯烷酮于62-65°C反应3.5-4小时，得到预聚体； (二)在另一个容器中加入0°C去离子水和三乙胺高速搅拌，将步骤(-)制得的预聚体注射其中，反应2-3min后加入二羟基丙烷和乙二胺扩链，分散反应12_14min可得到水性PUR分散体； 所述水性PUR分散体加入的量为胶粘剂重量的16-18% ;所述甲苯二异氰酸酯的加入量为聚醚多元醇重量的13-14% ;所述二羟甲基丙酸的加入量为N-甲基-2-吡咯烷酮重量的13-15% ;所述溶有二羟甲基丙酸的N-甲基-2-吡咯烷酮的加入量为聚醚多元醇与甲苯二异氰酸酯总重量的12-14% ;所述去离子水和三乙胺的重量比为5:2，所述预聚体的加入量为去离子水和三乙胺总重量的17-19% ;所述二羟基丙烷的加入量为预聚体重量的9-11%,所述乙二胺的加入量为预聚体重量的3-4%。
2.如权利要求1任一项所述的高精度研磨带，其特征在于:所述研磨基布为棉布、混纺或聚酯布基中的一种。
3.如权利要求1任一项所述的高精度研磨带，其特征在于:所述磨料为氧化铝、中温煅烧氧化铝、高温煅烧氧化铝、碳化硅、白刚玉、微晶氧化铝、镀衣处理的中温煅烧氧化铝或镀衣处理的高温煅烧氧化铝中的一种。
4.如权利要求1任一项所述的高精度研磨带，其特征在于:所述底胶胶黏剂中酚醛树脂的粘度为 1100-1300cps/25°C，pH 为 7.6-8.0/25°C，凝胶时间 5_8min/130°C。
5.如权利要求1任一项所述的高精度研磨带，其特征在于:所述复胶胶黏剂中酚醛树脂的粘度 900-1200cps/ 25°C, pH 为 7.6-8.0/25°C，凝胶时间 3_4min/130°C。
6.如权利要求1任一项所述的高精度研磨带，其特征在于:所述高精度研磨带径向断裂强度≥2000N/5cm，纬向断裂强度≥950N/5cm，600N延伸率≤1%。
7.权利要求1-6中任一权利要求所述高精度研磨带的制造方法，包括研磨基布处理工序、植砂工序、固化工序、带水揉曲工序和裁切接带工序；所述研磨基布处理工序包括烧毛工序、碱洗工序、水洗工序、高温定型工序、涂布工序和切边工序，其特征在于: 所述研磨基布处理工序中:高温定型工序后还设有整形处理工序和浸溃处理工序；所述整形处理工序在整形装置上进行，使研磨基布保持良好的经纬垂直度，目测不出现明显的纬线弯曲现象，并获得良好的研磨基布平整度，目测无褶皱、卷曲；所述弹性处理工序使用弹性防水材料进行浸溃，弹性防水材料为聚氨酯、丁苯、丁腈、丙烯酸酯、酚醛或环氧中的至少一种； 所述植砂工序中:磨料经过超声波振动筛分和机械振动筛分处理，以获得更窄地粒度范围，要求符合标准GB/T9258.3— 2000，并通过静电植砂的方式粘接在研磨基布上； 所述固化工序中: 底胶在65-75°C的温度下固化50-55分钟；复胶在80_95°C的温度下固化70-75分钟。
【文档编号】C08G18/48GK103639910SQ201310640050
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】王荣生 申请人:江苏锋芒复合材料科技集团有限公司, 扬中市江南砂布有限公司