GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren zum Herstellen eines farbigen Glasgewebes, bei
dem ein Glasgewebe in eine Pigmentdispersion eingetaucht
und mit dieser gefärbt wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Herkömmliche Glasgewebe für IC's werden durch
folgende Schritte hergestellt: es wird eine
Entschlichtungs-Behandlung zum Entfernen eines an der Oberfläche
eines gewobenen Glasgewebes haftenden schlichtmittels
oder Verzugleims durchgeführt; ein
Oberflächenbehandlungsmittel wird auf die Glasfaseroberflächen auf
gebracht; nach Trocknung wird das getrocknete Glasgewebe
üblicherweise in eine grüne Pigmentdispersion
eingetaucht; ein Dispersionsüberschuß wird abgepreßt, um die
aufgetragene Dispersionsmenge auf einem vorgegebenen
Wert zu halten; und dann wird das Glasgewebe getrocknet,
um ein fertiges Produkt zu ergeben.
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Ein Glasgewebe für IC-Substrate wird benötigt, um
die Eigenschaften einer schnellen Imprägnierung zu haben
und um die Produktivitäts- und Haftungseigenschaften zu
verbessern. Um dieses Erfordernis zu erfüllen, sind
verschiedene Verfahren zum Aufweiten von Litzen oder
Garnen, welche das Glasgewebe bilden, mittels
Ultraschallwellen, statischer Elektrizität, Wasser usw.
vorgeschlagen worden.
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Unter diesen Aufweitverfahren ragt die
Wasserstrahlnadelmethode hinsichtlich Produktivität,
Wirksamkeit und Produktqualität hervor und wird am Markt sehr
geschätzt; diese Methode verwendet eine Einrichtung, die
in der EP-A-0 197 502 offenbart ist, welche der JP-A-
61 230 900 entspricht (der hierbei verwendete Ausdruck
"JP-A" bedeutet eine "ungeprüft offengelegte japanische
Patentanmeldung").
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Wenn jedoch ein nach der Wasserstrahlnadelmethode
behandeltes Glasgewebe zur Bildung eines IC-Substrats
verwendet wird, wird die Färbung tendenziell
ungleichmäßig, so daß bei Einbettung des Glasgewebes in das IC-
Substrat dessen Erscheinungsbild schlecht ist.
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Das Problem ungleichmäßiger Färbung wird selbst
dann beobachtet, wenn ein Glasgewebe in eine zum Färben
gewöhnlicher Glasgewebe verwendete Pigmentdispersion
eingetaucht wird, und dieses Problem ist noch nicht
vollständig gelöst worden.
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Außerdem verursacht das nach der
Wasserstrahlnadelmethode behandelte Glasgewebe im Vergleich zu
gewöhnlichen gefärbten Glasgeweben mit größerer
Wahrscheinlichkeit eine ungleichmäßige Färbung, und zwar wegen
Unterschieden bei der Durchdringungsgeschwindigkeit und beim
Pigmentdispersionsgrad im Färbungsschritt infolge des
Aufweitungsausmaßes und des Wassergehalts der Litzen und
Garne. Dementsprechend besteht ein starkes Bedürfnis
nach einer Überwindung dieses Problems.
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GB-A-1 288 405 offenbart ein Verfahren zum
Herstellen eines farbigen Glasgewebes, bei dem das Glasgewebe
in Wasser getaucht, dann gepreßt und leicht getrocknet
wird, nämlich auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 10 bis
40%, zum Beispiel 30%, bevor es in wenigstens ein
Pigmentbad mit einer Pigmentdispersion getaucht wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin,
zum effizienten Herstellen eines gleichmäßig gefärbten
Glasgewebes ein Verfahren bereitzustellen, das eine
ungleichmäßige Farbverteilung und eine schwache Färbung
verhindert.
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Die vorliegenden Erfinder haben eingehende und
ausgedehnte Untersuchungen durchgeführt, um diese Probleme
zu überwinden. Als Ergebnis wurde gefunden, daß ein
Glasgewebe gleichmäßiger gefärbt wird, indem sein
Wassergehalt beeinflußt wird, was zur Erzielung der
vorliegenden Erfindung geführt hat.
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Erfindungsgemäß wird zum Herstellen eines gefärbten
Glasgewebes ein Verfahren mit folgenden Schritten
bereitgestellt: ein wasserhaltiges Glasgewebe wird in eine
Pigmentdispersion getaucht, ein Überschuß der am
Glasgewebe haf tenden Pigmentdispersion wird vom Glasgewebe
abgepreßt und dieses getrocknet, dadurch gekennzeichnet,
daß das Glasgewebe vor dem Eintauchen in die
Pigmentdispersion folgenden Verfahrensschritten unterworfen
wird: das Glasgewebe wird unter Verwendung einer
Wasserstrahlnadel aufgeweitet, und dann wird dem Gewebe
soviel Wasser entzogen, daß es einen Wassergehalt
zwischen 20 und 25 Gewichtsprozent hat.
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Das erfindungsgemäße Glasgewebe kann nicht nur für
ein IC-Substrat, sondern auch für andere Materialien
verwendet werden, die eine gleichmäßige Färbung
erfordern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer
Ausführungsform des Verfahrensschemas der vorliegenden
Erfindung.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung
beschrieben.
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Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer
Ausführungsform des Verfahrensschemas der vorliegenden
Erfindung.
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Bevor ein Glasgewebe gefärbt wird, ist es
notwendig, seinen Wassergehalt einzustellen. Wie in Fig. 1
gezeigt, wird ein Glasgewebe 3, das einer
Aufweitungsbehandlung unterzogen werden soll, durch eine
Wasserstrahlnadel-Einrichtung 1 geführt. Bei diesem Schritt
wird unter hohem Druck stehendes Wasser durch eine Düse
mit einem Bohrungsdurchmesser von 0,1 bis 0,5 mm
gleichmäßig auf das Glasgewebe gespritzt, und zwar unter einem
Druck von 10 bis 300 kg/cm², wodurch das Glasgewebe
einen Zustand annimmt, in dem zwischen den das
Glasgewebe bildenden Litzen- oder Garnfäden eine Aufweitung
erfolgt, das heißt, die Litzen- oder Garne werden
auseinandergespreizt. Da in diesem Zustand der
Wassergehalt des Glasgewebes im Bereich von 30 bis 35
Gewichtsprozent liegt, wird das Glasgewebe über ein
Absauggerät 2 geleitet, wodurch das im Glasgewebe
enthaltene Wasser mittels durch das Glasgewebe tretender Luft
nicht nur entfernt und abgesondert wird, um die
Verteilung des Wassergehalts zu vergleichmäßigen, sondern es
wird der Wassergehalt auch auf einen Wert zwischen 20
und 25 Gewichtsprozent gebracht.
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Das Glasgewebe, dessen Wassergehalt gemäß
vorstehender Beschreibung eingestellt wurde, wird in ein
Pigmentbad 4 eingeführt, in welchem eine Pigmentdispersion
6 eingelassen ist, und wird damit getränkt.
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Ein etwaiger Uberschuß der am Glasgewebe haftenden
Pigmentdispersion wird mittels Mangelrollen 5 abgepreßt,
um die Menge der angelagerten Pigmentdispersion auf
einem vorgegebenen Wert zu halten, und das Glasgewebe
wird dann in einen Trockner geleitet, um es stetig zu
trocknen, wodurch ein fertiges Erzeugnis erhalten wird.
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Da durch die Mangelrollen 5 eine Pigmentdispersion
niedriger Konzentration abgepreßt worden ist, wird dem
Pigmentbad eine vorgegebene Menge frischer
Pigmentdispersion zugegeben, um zu verhindern, daß die
Konzentration der Pigmentdispersion herabgesetzt wird; dadurch
wird auch ein Überlaufen als Abwasser 7 möglich. Das
übergelaufene Abwasser kann durch Einstellen seiner
Konzentration wiederverwendet werden. Da das Glasgewebe
Wasser enthält, wird die am Glasgewebe haftende
Pigmentdispersion mit diesem Wasser verdünnt, so daß die Farbe
des Glasgewebes blaß wird. Deshalb wird angesichts des
Wassergehalts die in der Pigmentdispersion enthaltene
Pigmentkonzentration um ein Mehrfaches höher gewählt als
bei herkömmlichen Verfahren, bei denen das getrocknete
Glasgewebe gefärbt wird.
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Wenn der Wassergehalt des Glasgewebes auf einen
Wert zwischen 20 und 25 Gewichtsprozent eingestellt
wird, kann ein gleichmäßiger gefärbtes Glasgewebe
gewonnen werden.
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Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden
Ausführungs- und Vergleichsbeispiele eingehender
veranschaulicht.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE 1 UND 2
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Ein Glasgewebe ("WEA18W", hergestellt von der Nitto
Boseki Co. Ltd., Flächengewicht: 212 g/m²) wurde
gleichmäßig aufgeweitet, und zwar unter Verwendung einer
Wasserstrahlnadel-Einrichtung mit einer Düsenbohrung von
0,13 mm Durchmesser und einem Wasserdruck von
100 kg/cm². Anschließend wurde das Glasgewebe mittels
eines Förderers in ein Absauggerät geleitet, um ein
wasserhaltiges Glasgewebe mit einem Wassergehalt von 25
Gewichtsprozent zu bereiten. Das wasserhaltige
Glasgewebe wurde dann jeweils in eine Pigmentdispersion
getaucht, deren Konzentration zweimal bzw. viermal so groß
war wie die Konzentration einer zum Färben herkömmlicher
Glasgewebe verwendeten Pigmentdispersion. Nach dem
Tauchvorgang wurde das Glasgewebe an den Mangelrollen 5
einer Pressung unterzogen, so daß die Menge der
anhaftenden Pigmentdispersion 32 Gewichtsprozent betrug, und
dann in einem Trockner bei 120ºC getrocknet, um ein
gefärbtes Glasgewebe zu erhalten. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 1 gezeigt.
VERGLEICHSBEISPIEL 1
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Ein gefärbtes Glasgewebe wurde in der gleichen
Weise wie im Ausführungsbeispiel 1 erhalten, mit dem
Unterschied, daß ein nicht gespreiztes Glasgewebe in eine
gewöhnliche Pigmentdispersion getaucht wurde. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
VERGLEICHSBEISPIEL 2
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Ein Glasgewebe wurde unter denselben Bedingungen
wie in den Ausführungsbeispielen 1 und 2 ausgeweitet und
unmittelbar danach in dieselbe Pigmentdispersion
getaucht, wie sie im Vergleichsbeispiel 1 verwendet wurde,
ohne den Wassergehalt mittels des Absauggeräts
einzustellen; es folgte eine Behandlung in derselben Weise
wie im Ausführungsbeispiel 1, um ein gefärbtes
Glasgewebe zu erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1
gezeigt.
Tabelle 1
Ausführungsbeispiel
Vergleichsbeispiel
Wassergehalt(1) (Gewichtsprozent)
Pigmentdispersion (Konzentrationsverhältnis(2)
Färbungsgrad(3) (%)
Farbungleichmäßigkeit(4)
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(1) Der Wassergehalt wurde nach folgender Gleichung
berechnet:
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Wassergehalt = [A/(A + B)] x 100,
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wobei A die Wassermasse und B die Glasgewebemasse
bedeuten.
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(2) Die Konzentration der in den
Vergleichsbeispielen verwendeten Pigmentdispersion wurde als 1 genommen.
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(3) Der Färbungsgrad wurde auf folgende Weise
ausgewertet. Und zwar wurde Licht einer Wellenlänge von 380
bis 780 nm auf das Glasgewebe gerichtet und die
Intensität des von diesem zurückgeworfenen Lichts wurde unter
Verwendung eines Spektrophotometers (Modell U-3200,
hergestellt von Hitachi, Ltd.) gemessen. Die Bestimmung
wurde durchgeführt, indem die Intensität des
zurückgeworfenen Lichts vor und nach der Färbung im
Vergleichsbeispiel 1 als 0 bzw. 100 genommen wurde.
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(4) Die Farbungleichmäßigkeit wurde durch eine
Gruppe von drei Personen visuell beurteilt, und zwar
nach folgendem Kriterium.
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a: Alle Personen urteilten, daß keine
Farbungleichmäßigkeit auftrat.
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o: Zwei Personen urteilten, daß keine
Farbungleichmäßigkeit auftrat.
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x: Alle Personen urteilten, daß
Farbungleichmäßigkeit auftrat.
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Da gemäß der Erfindung unmittelbar nach der
Aufspreizungsbehandlung der Wassergehalt in dem
Absaugschritt eingestellt und das Färben und Trocknen
durchgeführt werden, ist es möglich, diese beiden Behandlungen
in derselben Produktionslinie auszuführen, was zu einer
Steigerung der Produktivität und der Produktqualität
führt.
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Wie ebenfalls aus Tabelle 1 ersichtlich, weist
ferner das Glasgewebe, das gefärbt wird, nachdem es im
voraus mit einer vorgegebenen Wassermenge getränkt wurde,
eine geringere Farbungleichmäßigkeit auf als im
Vergleichsbeispiel 1, in welchem das Glasgewebe bei der
Herstellung eines herkömmlichen IC-Gewebes im trockenen
Zustand gefärbt wird, und eine Farbungleichmäßigkeit
tritt nicht einmal dann auf, wenn der Färbungsgrad
abnimmt. Dies zeigt an, daß die zu verwendende
Pigmentmenge klein sein kann, was einen Vorteil aus
wirtschaftlicher Sicht ergibt.
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Obzwar die Erfindung eingehend und unter Bezugnahme
auf spezielle Ausführungsbeispiele beschrieben wurde,
ist für einen einschlägigen Fachmann ersichtlich, daß an
ihr verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen
werden können, ohne ihren Bereich zu verlassen.