CN102775363B - 一种聚氨酯丙烯酸酯光敏树脂低聚物及制备方法 - Google Patents
一种聚氨酯丙烯酸酯光敏树脂低聚物及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种用于LED感光阻焊油墨的聚氨酯丙烯酸酯光敏树脂低聚物。该低聚物为聚氨酯丙烯酸酯结构，分子中包含至少一个羧基和一个三嗪杂环。其制备方法为将含有至少一个羧基和至少一个NCO基团的聚氨酯化合物与含有至少两个羟基和至少一个三嗪环结构的丙烯酸酯类化合物用溶剂溶解，加热搅拌，反应完成后，除去溶剂，得到最终产物。本发明所述低聚物配制成的LED感光阻焊油墨除了具备普通阻焊油墨的基本性能外，还具有独特的高白度和高反光性，增强的耐化金和耐热性能，并且可用碱性溶液显影。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域，涉及一种用于LED感光阻焊油墨的聚氨酯丙烯酸酯光敏树脂低聚物，还涉及该低聚物的制备方法。
背景技术
近年来，LED受到广泛重视而得到迅速发展，是因为其亮度高、工作电压低、功耗小、大型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。而要LED达到高亮度，就要求LED用的铝基板中焊接LED引脚一面的感光阻焊油墨超白，具备高反光效果。
LED感光阻焊油墨的使用流程为:印刷---75℃低温预烤---贴菲林曝光---碳酸钠溶液显影---150℃烤1小时---化金，喷锡（温度288℃）或OSP抗氧化---贴片回流焊，流程中曝光，150℃烤1小时，喷锡和回流焊会使油墨产生黄变，尤其是150℃烤1小时，喷锡和回流焊产生黄变的情况更严重，同时在整个流程中为了保证显影时图像不失真和化金、喷锡等后流程的顺利进行，要求油墨有高的分辨率，耐化金和良好的耐热性，并且与覆铜板必须有很强的粘附力和粘结强度；此外，阻焊油墨固化层是留在线路板上成为永久性的保护膜，所以必须有很强的物理机械性能、绝缘性和耐化学腐蚀性能。因此，LED用感光阻焊油墨的性能不但要求要有通常使用的感光阻焊油墨所具有的高分辨率，耐化金，耐热，好的硬度和附着力，而且要求具有其独特的超白和高反光性能。
目前市场上LED感光阻焊油墨普遍使用酸酐改性的邻甲酚环氧丙烯酸树脂。其存在的不足：柔软性不足，较脆，高温容易黄变。因此，需要一种解决这些问题的用于LED感光阻焊油墨的低聚物。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于LED感光阻焊油墨的聚氨酯丙烯酸酯光敏树脂低聚物，使阻焊油墨在高温条件下无黄变，表现出超白和高反光性能，可作为特殊光敏树脂低聚物用于LED感光阻焊油墨，另外，本发明还提供该低聚物的制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案为：
一种用于LED感光阻焊油墨的聚氨酯丙烯酸酯光敏树脂低聚物，为聚氨酯丙烯酸酯结构，分子中包含至少一个羧基和一个三嗪杂环。
进一步的，结构式如式（1）所示：
式（1）
其中，R1是含有1-n个碳原子的碳链，R2、R3和R4是各自独立的氢或者甲基。
一种上述用于LED感光阻焊油墨的聚氨酯丙烯酸酯光敏树脂低聚物的制备方法为，将含有至少一个羧基和至少一个NCO基团的聚氨酯化合物与含有至少两个羟基和至少一个三嗪环结构的丙烯酸酯类化合物用溶剂溶解，加热搅拌，反应完成后，除去溶剂，得到最终产物。
所述含有至少一个羧基和至少一个NCO基团的聚氨酯化合物与含有至少两个羟基和至少一个三嗪环结构的丙烯酸酯类化合物的反应摩尔比为1~1.5:1~1.5。
所述含有至少一个羧基和一个NCO基团的聚氨酯化合物选自3-亚甲基氨基甲酸丙酸酯-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯、3-亚甲基氨基甲酸戊酸酯-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯、3-亚甲基氨基甲酸己酸酯-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯中的至少一种。
所述含有至少两个羟基和至少一个三嗪环结构的丙烯酸酯类化合物选自三（环氧丙基）异氰尿酸丙烯酸酯、三（环氧丙基）异氰尿酸甲基丙烯酸酯、三（环氧丙基）异氰尿酸2-丁烯酸酯、三（环氧丙基）异氰尿酸2-甲基-2-丁烯酸酯、三（环氧丙基）异氰尿酸2，3-二甲基-2-丁烯酸酯中的至少一种。
所述反应温度为80~90℃，反应时间为4~6小时。
本发明具有如下有益效果：
本发明通过在聚氨酯丙烯酸酯的结构中引入羧基，解决聚氨酯丙烯酸酯不带酸性基团，无法用碳酸钠显影的难题，从而实现贴菲林曝光，达到高分辨率。同时，在树脂结构中引入三嗪环，提高树脂的软化点，实现低温烘烤后，可以表干，能够贴菲林，油墨在曝光后不会粘附在菲林上，保证可以连续作业，三嗪环结构使得材料具有高的玻璃化温度，解决了酚醛（或邻甲酚）环氧丙烯酸树脂的黄变问题，提供独特的超白和高反光性能，提高材料的耐化金和耐热性能等。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明。实施例仅是本发明的举例说明，不是对本发明的限制。
下列实施例1-3举例出了本发明的一种用于LED感光阻焊油墨的聚氨酯丙烯酸酯低聚物及制备方法。
实施例1
将312g 3-亚甲基氨基甲酸丙酸酯-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯加到370g三(环氧丙基)异氰尿酸丙烯酸酯当中，以甲苯为溶剂，在85℃搅拌反应5小时。反应完成后，真空蒸馏从反应混合物中除去溶剂，得到最终产物，即一个分子中含有至少一个羧基和一个三嗪环的聚氨酯丙烯酸酯结构。
实施例2
将340g 3-亚甲基氨基甲酸戊酸酯-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯加到383g三(环氧丙基)异氰尿酸甲基丙烯酸酯当中，以二甲苯为溶剂，在85℃搅拌反应5小时。反应完成后，真空蒸馏从反应混合物中除去溶剂，得到最终产物，即一个分子中含有至少一个羧基和一个三嗪环的聚氨酯丙烯酸酯结构。
实施例3
将354g 3-亚甲基氨基甲酸己酸酯-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯加到383g三(环氧丙基)异氰尿酸甲基丙烯酸酯当中，以甲苯为溶剂，在85℃搅拌反应5小时。反应完成后，真空蒸馏从反应混合物中除去溶剂，得到最终产物，即一个分子中含有至少一个羧基和一个三嗪环的聚氨酯丙烯酸酯结构。
对比例1
采用丙烯酸改性的环氧当量为240-280，软化点为85-90℃的邻甲酚环氧丙烯酸树脂做主体树脂。
对比例2
采用丙烯酸改性的环氧当量为180-200，软化点为30-35℃的酚醛环氧丙烯酸树脂做主体树脂。
对比例3
采用丙烯酸改性的环氧当量为220-240，软化点为75-80℃的邻甲酚环氧丙烯酸树脂做主体树脂。
将本发明的聚氨酯丙烯酸酯光敏树脂低聚物实施例1-3作为新型光敏树脂和对比例1-3的酚醛（或邻甲酚）环氧丙烯酸树脂，选用适合的环氧树脂、交联剂、引发剂、颜料和辅助料等配制成LED感光阻焊油墨，按表1测试项目进行测试，结果如表2所示：
表1
表2
由表2所示，本发明的聚氨酯丙烯酸酯结构的低聚物，作为LED感光阻焊油墨，用于LED铝基板上，除了具备普通阻焊油墨的基本性能外，还具有独特的高白度和高反光性，增强的耐化金和耐热性能，并且可用碱性溶液显影。这是由于本发明的聚氨酯丙烯酸酯结构低聚物引入羧基后具有可显影性，引入三嗪环结构后具有高玻璃化温度，从而具有优异的耐黄变性、耐化金和耐热性能。
Claims (1)
1.一种用于LED感光阻焊油墨的聚氨酯丙烯酸酯光敏树脂低聚物，其特征是结构式如式（1）所示：
式（1）
其中，R1是含有1-n个碳原子的碳链，R2、R3和R4是各自独立的氢或者甲基。
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