一种光固化阻焊油墨组合物
技术领域
本发明涉及油墨领域,具体涉及一种光固化阻焊油墨组合物。
背景技术
制造印刷电路板所用的化学品中阻焊油墨是十分关键的材料之一,它可以防止导线刮伤和焊接时导线间短路,同时,还起到使导线具有抗潮性、抗化学药品性、耐热、绝缘以及美观的作用,因此,在印刷电路板技术进步过程中,阻焊油墨的研究与发展始终占据着十分重要的位置。但是,现有的光固化阻焊油墨往往固化速度慢,耐热性差,不利于阻焊油墨的进一步使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种固化速度快,耐热性好的光固化阻焊油墨组合物。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:
一种光固化阻焊油墨组合物,由如下重量份数的组分组成:
β-丙烯酸羟乙酯改性三聚氰胺甲醛树脂10~20份;超支化树脂20~35份;活性稀释剂15~30份;无机填料10~20份;颜料0~15份;功能助剂0~8份;光引发剂2~6份。
所述β-丙烯酸羟乙酯改性三聚氰胺甲醛树脂按照文献《信息记录材料》,2008年第5期,9~15页所述的方法制备,在本发明不再叙述。
进一步的,所述超支化树脂按照如下步骤合成:
(1)在惰性气氛的保护和搅拌下,按摩尔比,将1份的3-甲基戊烷-2,4-二醇和2份的3,5-二(羟甲基)环己羧酸加入至密闭容器中,然后加入浓硫酸作为催化剂,在160~180℃下搅拌1~2小时发生缩合反应后得到超支化树脂的基体G1;
(2)然后在上述超支化树脂的基体G1继续加入2份3,5-二(羟甲基)环己羧酸和浓硫酸,160~180℃下搅拌1~2小时后得到超支化树脂的基体G2,再将此步骤重复5次,得到超支化树脂的基体G7;
(3)然后将步骤(2)得到的超支化树脂的基体G7洗涤后,转入容器中,然后加入丙烯酸和1,4-苯二酚,在80℃下搅拌反应4小时,最后将产品洗涤得到所述的超支化树脂。
更进一步的,所述超支化树脂合成步骤(2)中得到的超支化树脂的基体G7含有100~118个端羟基。
进一步的,所述活性稀释剂为丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环已基甲酸酯和三乙二醇二乙烯基醚的混合物。
其中,3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环已基甲酸酯的CAS号为2386-87-0;三乙二醇二乙烯基醚的CAS号为765-12-8。
进一步的,所述无机填料为碳酸钙、氢氧化铝、高岭土中的至少一种。
进一步的,所述功能助剂为消泡剂、流平剂、分散剂中的至少一种。本发明所用的功能助剂为本技术领域的商用产品均可实现本发明。
本发明所用的颜料为本技术领域常用的颜料均可实现本发明,如偶氮颜料、 酞菁颜料等有机颜料,铅铬黄、锌钡白、炭黑等无机颜料。
进一步的,所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、1-羟基环己基苯甲酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基乙氧基苯基氧化膦中的至少一种。
进一步的,所述光固化阻焊油墨组合物由如下重量份数的组分组成:
β-丙烯酸羟乙酯改性三聚氰胺甲醛树脂10~20份;超支化树脂20~35份;丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯5~12份;3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环已基甲酸酯5~8份;三乙二醇二乙烯基醚7~10份;无机填料10~20份;颜料0~15份;功能助剂0~8份;光引发剂2~6份。
本发明通过合成特定的不对称超支化树脂,然后配合β-丙烯酸羟乙酯改性三聚氰胺甲醛树脂作为主体树脂,使得本发明的主体树脂不仅具有良好的固化性能,固化速度快,而且对大多数底材具有优异的附着力,而且还具有极强的耐热性,优异的耐候性,同时该树脂还能形成致密的聚合物膜,其形成的涂层具有优异的耐候性、耐高温性以及极佳的耐酸碱性。进一步为了解决不对称超支化树脂和β-丙烯酸羟乙酯改性三聚氰胺甲醛树脂相容性的问题,本发明通过选择丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环已基甲酸酯和三乙二醇二乙烯基醚的混合物作为活性稀释剂,能够巧妙的解决2者相容性不好的问题,进一步加快固话速度。
本发明具有如下有益效果:
本发明提供一种光固化阻焊油墨组合物,该阻焊油墨与国内生产的传统的阻焊油墨相比,本发明制备的阻焊油墨具固化速度快、附着力强、优异的耐热性、耐焊性、耐黄变性等特点,而且特别适用于LED用阻焊油墨。
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优选实施方式,不是对本发明的限定。
本发明所用的超支化树脂按照如下步骤合成:
(1)在惰性气氛的保护和搅拌下,按摩尔比,将1份的3-甲基戊烷-2,4-二醇和2份的3,5-二(羟甲基)环己羧酸加入至密闭容器中,然后加入浓硫酸作为催化剂,在160~180℃下搅拌1~2小时发生缩合反应后得到超支化树脂的基体G1;
(2)然后在上述超支化树脂的基体G1继续加入2份3,5-二(羟甲基)环己羧酸和浓硫酸,160~180℃下搅拌1~2小时后得到超支化树脂的基体G2,再将此步骤重复5次,得到超支化树脂的基体G7;
(3)然后将步骤(2)得到的超支化树脂的基体G7洗涤后,转入容器中,然后加入丙烯酸和1,4-苯二酚,在80℃下搅拌反应4小时,最后将产品洗涤得到所述的超支化树脂。
本发明的阻焊油墨组合物的制备方法为本技术领域的常用方法,在此不再详细描述。
实施例1
一种光固化阻焊油墨组合物,由如下重量份数的组分组成:
β-丙烯酸羟乙酯改性三聚氰胺甲醛树脂15份;超支化树脂30份;丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯7份;3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环已基甲酸酯7份;三乙二醇二乙烯基醚9份;高岭土14份;炭黑10份;消泡剂1.5份;流平剂1.5份;分散剂1.5份;2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮3份。
经过测试可知本实施例的固化速度为10s。
性能测试方法及结果如下:
预烘烤(75℃):25分钟。预烘烤后,油墨不黏手。
后烘烤(180℃):60分钟。后烘烤后,油墨不黄变。
曝光机曝光:曝光能量550mJ/cm2,曝光等级:11级。
显影机显影:1%Na2CO3水溶液,显影60s,显影干净。
附着力(GB/T 9286-1998):1级。
硬度(GB/T 6739-2006):6H。
光泽度(GB/T 1743-1979):80。
阻焊性能(288℃焊锡炉浸渍10s,三次):油墨无黄变、无爆裂、无脱落、无焊锡进入现象。
经过热重测试,本实施例的阻焊油墨的耐热温度大于400℃。
实施例2
一种光固化阻焊油墨组合物,由如下重量份数的组分组成:
β-丙烯酸羟乙酯改性三聚氰胺甲醛树脂13份;超支化树脂32份;丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯10份;3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环已基甲酸酯7份;三乙二醇二乙烯基醚7份;碳酸钙5份;氢氧化铝7份;炭黑2份;消泡剂1.5份;流平剂1.5份;分散剂1.5份;双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦4份。
经过测试可知本实施例的固化速度为10s。
性能测试方法及结果如下:
预烘烤(75℃):25分钟。预烘烤后,油墨不黏手。
后烘烤(180℃):60分钟。后烘烤后,油墨不黄变。
曝光机曝光:曝光能量550mJ/cm2,曝光等级:11级。
显影机显影:1%Na2CO3水溶液,显影60s,显影干净。
附着力(GB/T 9286-1998):1级。
硬度(GB/T 6739-2006):6H。
光泽度(GB/T 1743-1979):82。
阻焊性能(288℃焊锡炉浸渍10s,三次):油墨无黄变、无爆裂、无脱落、无焊锡进入现象。
经过热重测试,本实施例的阻焊油墨的耐热温度大于400℃。
实施例3
一种光固化阻焊油墨组合物,由如下重量份数的组分组成:
β-丙烯酸羟乙酯改性三聚氰胺甲醛树脂18份;超支化树脂23份;丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯6份;3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环已基甲酸酯8份;三乙二醇二乙烯基醚9份;碳酸钙10份;高岭土8份;炭黑8份;消泡剂1.5份;流平剂1.5份;分散剂1.5份;2,4,6-三甲基苯甲酰基乙氧基苯基氧化膦5份。
经过测试可知本实施例的固化速度为10s。
性能测试方法及结果如下:
预烘烤(75℃):25分钟。预烘烤后,油墨不黏手。
后烘烤(180℃):60分钟。后烘烤后,油墨不黄变。
曝光机曝光:曝光能量550mJ/cm2,曝光等级:10级。
显影机显影:1%Na2CO3水溶液,显影60s,显影干净。
附着力(GB/T 9286-1998):1级。
硬度(GB/T 6739-2006):6H。
光泽度(GB/T 1743-1979):81。
阻焊性能(288℃焊锡炉浸渍10s,三次):油墨无黄变、无爆裂、无脱落、无焊锡进入现象。
经过热重测试,本实施例的阻焊油墨的耐热温度大于400℃。
对比例1
一种光固化阻焊油墨组合物,由如下重量份数的组分组成:
β-丙烯酸羟乙酯改性三聚氰胺甲醛树脂15份;丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯7份;3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环已基甲酸酯7份;三乙二醇二乙烯基醚9份;高岭土14份;炭黑10份;消泡剂1.5份;流平剂1.5份;分散剂1.5份;2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮3份。
经过测试可知本实施例的固化速度为20s。
性能测试方法及结果如下:
预烘烤(75℃):25分钟。预烘烤后,油墨不黏手。
后烘烤(180℃):60分钟。后烘烤后,油墨开始黄变。
曝光机曝光:曝光能量550mJ/cm2,曝光等级:8级。
显影机显影:1%Na2CO3水溶液,显影60s,显影干净。
附着力(GB/T 9286-1998):2级。
硬度(GB/T 6739-2006):3H。
光泽度(GB/T 1743-1979):66。
阻焊性能(288℃焊锡炉浸渍10s,三次):开始脱落、发现焊锡进入现象。
经过热重测试,本实施例的阻焊油墨的耐热温度为270℃。
对比例2
一种光固化阻焊油墨组合物,由如下重量份数的组分组成:
超支化树脂30份;丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯7份;3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环已基甲酸酯7份;三乙二醇二乙烯基醚9份;高岭土14份;炭黑10份;消泡剂1.5份;流平剂1.5份;分散剂1.5份;2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮3份。
经过测试可知本实施例的固化速度为16s。
性能测试方法及结果如下:
预烘烤(75℃):25分钟。预烘烤后,油墨不黏手。
后烘烤(180℃):60分钟。后烘烤后,油墨不黄变。
曝光机曝光:曝光能量550mJ/cm2,曝光等级:9级。
显影机显影:1%Na2CO3水溶液,显影60s,显影干净。
附着力(GB/T 9286-1998):3级。
硬度(GB/T 6739-2006):5H。
光泽度(GB/T 1743-1979):43。
阻焊性能(288℃焊锡炉浸渍10s,三次):开始脱落、发现焊锡进入现象。
经过热重测试,本实施例的阻焊油墨的耐热温度为330℃。
对比例3
一种光固化阻焊油墨组合物,由如下重量份数的组分组成:
β-丙烯酸羟乙酯改性三聚氰胺甲醛树脂15份;超支化树脂30份;丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯7份;高岭土14份;炭黑10份;消泡剂1.5份;流平剂1.5份;分散剂1.5份;2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮3份。
经过测试可知本实施例的固化速度为25s。
性能测试方法及结果如下:
预烘烤(75℃):25分钟。预烘烤后,油墨不黏手。
后烘烤(180℃):60分钟。后烘烤后,油墨不黄变。
曝光机曝光:曝光能量550mJ/cm2,曝光等级:8级。
显影机显影:1%Na2CO3水溶液,显影60s,显影干净。
附着力(GB/T 9286-1998):4级。
硬度(GB/T 6739-2006):5H。
光泽度(GB/T 1743-1979):48。
阻焊性能(288℃焊锡炉浸渍10s,三次):开始脱落、发现焊锡进入现象。
经过热重测试,本实施例的阻焊油墨的耐热温度为355℃。
对比例4
一种光固化阻焊油墨组合物,由如下重量份数的组分组成:
β-丙烯酸羟乙酯改性三聚氰胺甲醛树脂15份;超支化树脂30份;高岭土14份;炭黑10份;消泡剂1.5份;流平剂1.5份;分散剂1.5份;2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮3份。
经过测试可知本实施例的固化速度为33s。
性能测试方法及结果如下:
预烘烤(75℃):25分钟。预烘烤后,油墨不黏手。
后烘烤(180℃):60分钟。后烘烤后,油墨不黄变。
曝光机曝光:曝光能量550mJ/cm2,曝光等级:8级。
显影机显影:1%Na2CO3水溶液,显影60s,显影干净。
附着力(GB/T 9286-1998):4级。
硬度(GB/T 6739-2006):4H。
光泽度(GB/T 1743-1979):44。
阻焊性能(288℃焊锡炉浸渍10s,三次):开始脱落、发现焊锡进入现象。
经过热重测试,本实施例的阻焊油墨的耐热温度为325℃。
通过上述实施例和对比例的测试数据可知,本发明的阻焊油墨在β-丙烯酸羟乙酯改性三聚氰胺甲醛树脂,超支化树脂和活性稀释剂的协同作用下,所成阻焊层具有固化速度快、优异的耐热性、耐焊性、耐黄变性等特点。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制,但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案,均应落在本发明的保护范围之内。