CN107722713B - 用于pcb的双组份液态感光白色阻焊油墨及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于印刷电路板(PCB)的双组份液态感光白色阻焊油墨，该油墨具有优异的耐高温黄变性及90％以上高反射率特性。所述油墨包括主剂及固化剂两组份。所述油墨主要用于LED电视机背光模组、LED汽车灯及LED照明灯领域的电路板，因油墨的高反射率特性，提高了LED的照射亮度，同亮度值要求下，降低了LED功率使用要求，使其更节能环保。油墨优异的耐高温黄变性也增加了LED的使用稳定性及使用寿命。

Description

用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨及其制备方法
技术领域
本发明涉及阻焊油墨领域，尤其涉及一种用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨及其制备方法。
背景技术
印制电路板(PCB)是现代电子器件安装和连接各种电子元件的基板，是电子工业中的最大产业，产值和销售额均占世界电子元件总产值和总销售额的16％。近年来，我国PCB工业发展速度稳定增长，产值产量已占世界第1位，年递增率达18％。
阻焊油墨是PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)制造中所需的重要材料之一，是覆盖在PCB外层的特殊外衣，用于防止各种元件焊接时产生线间短路，同时调节焊锡附着量，减少焊缝中铜的溶解污染，最终达到节约焊锡料、增加绝缘度、适应配线的高密度、以及避免虚焊、保护线路避免氧化擦伤、提高检验速度等目的。
LED电视机背光模组，需要用到白色感光阻焊油墨制成的PCB载板。在PCB板生产加工过程中及LED封装过程中，白色感光阻焊油墨需要经受280℃高温，且需要高反射率，且需要更高的的反射率。
CN105567007A公开了一种液态光致阻焊油墨及其制备方法与应用，包括如下组分：齐聚物：28～66％重量份；光引发剂：1.0～6.5％重量份；颜料：7.5～18％重量份；填料：10～38％重量份；稀释剂：2～16％重量份；助剂：0.1～5.5％重量份。所述齐聚物包括碱溶性丙烯酸树脂及改性环氧丙烯酸树脂，由于采用改性的齐聚物，其清洗性能优良，固化后的墨膜耐酸、耐碱、耐皂、耐溶剂、耐磨擦、耐划痕性能优异，但该油墨也没有解决如何提高油墨反射率的问题。
CN103834227A公开了一种LED背光源用感光阻焊油墨，由主剂和硬化剂(固化剂)按照3:1的质量比构成，所述主剂各组分质量所占比例为环氧丙烯酸树脂50％±2％、钛白粉30％±2％、DBE溶剂7％±2％等，采用了钛白粉作为原料，提高了感光阻焊油墨硬化后的反射率和反光均匀性，并且具有耐高温不变色的特性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨及其制备方法。
本发明的用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨，具有高反射率及耐高温黄变特性，包括主剂及固化剂，所述主剂包括碱溶性丙烯酸树脂、六氢苯酐改性联苯型环氧丙烯酸酯、钛白粉和助剂，所述碱溶性丙烯酸树脂、六氢苯酐改性联苯型环氧丙烯酸酯、钛白粉和助剂的重量比为：25-35：1-5：25-35：10-20；所述固化剂包括E51型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、二价酸酯、三环氧丙基异氰尿酸酯、活性单体、钛白粉、三聚氰胺，所述E51型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、二价酸酯、三环氧丙基异氰尿酸酯、活性单体、钛白粉、三聚氰胺的重量比为：1-3：4-8：1-3：4-6：5-8：4-6：0.3-0.5。
优选地，所述六氢苯酐改性的联苯环氧丙烯酸酯的固体酸值为60-100mgKOH/g。
优选地，所述助剂包括光引发剂、流平剂、流变助剂、气相二氧化硅、消泡剂和二价酸酯。
优选地，所述光引发剂包括光引发剂184、光引发剂TPO、光引发剂819和光引发剂784中的一种或几种。
优选地，所述光引发剂3-3.5重量份、流平剂0.1-0.3重量份、流变助剂0.1-0.3重量份、气相二氧化硅1-4重量份、消泡剂0.5-1.5重量份和二价酸酯2-4重量份。
优选地，所述主剂和固化剂的重量比为：2-4:1。
优选地，所述活性单体包括双季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或几种。
本发明还提供一种用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨的制备方法，包括如下步骤：
主剂的制备：
(1)将六氢苯酐改性环氧丙烯酸酯、钛白粉和助剂按比例加入分散桶内；
(2)在高速分散机高速分散；
(3)用三辊机研磨2-5次或用砂磨机磨至粒径为20微米以下；
(4)加入稀释剂将粘度调到200-400dPa.s；
(5)然后用滤布过滤，得到主剂；
固化剂制备：
(1)把E51型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、二价酸酯、三环氧丙基异氰尿酸酯、活性单体、钛白粉、三聚氰胺加入分散桶内；
(2)在高速分散机高速分散；
(3)用三辊机研磨2-5次或者用砂磨机磨至粒径为20微米以下；
(4)加入稀释剂将粘度调到50-200dPa.s；
(5)然后用滤布过滤，得到固化剂。
优选地，所述主剂制备的步骤(2)中和固化剂制备的步骤(2)中的高速分散机的速度为600-1000转/分钟，时间为30-60分钟；所述主剂制备的步骤(5)中和固化剂制备的步骤(5)中的滤布目数为150-300目。
将得到主剂和固化剂按2-4:1混合得到用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨。
本发明的用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨具有较好的耐高温性能和耐黄变性能以及较高的反射率。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合具体实施方式对本发明进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
本发明实施例提供一种用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨，具有高反射率及耐高温黄变特性，包括主剂及固化剂两组份，主剂包括碱溶性丙烯酸树脂、六氢苯酐改性联苯型环氧丙烯酸酯、钛白粉和助剂，所述碱溶性丙烯酸树脂、六氢苯酐改性联苯型环氧丙烯酸酯、钛白粉和助剂的重量比为：25-35：1-5：25-35：10-20；固化剂包括E51型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、二价酸酯、三环氧丙基异氰尿酸酯、活性单体、钛白粉、三聚氰胺，E51型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、二价酸酯、三环氧丙基异氰尿酸酯、活性单体、钛白粉、三聚氰胺的重量比为：1-3：4-8：1-3：4-6：5-8：4-6：0.3-0.5。
在优选实施中，六氢苯酐改性的联苯环氧丙烯酸酯的固体酸值为60-100mgKOH/g。
在优选实施例中，助剂包括光引发剂、流平剂、流变助剂、气相二氧化硅、消泡剂和二价酸酯。
在优选实施例中，光引发剂包括光引发剂184、光引发剂TPO、光引发剂819和光引发剂784中的一种或几种。
在优选实施例中，光引发剂3-3.5重量份、流平剂0.1-0.3重量份、流变助剂0.1-0.3重量份、气相二氧化硅1-4重量份、消泡剂0.5-1.5重量份和二价酸酯2-4重量份。
在优选实施例中，主剂和固化剂的重量比为：2-4:1。
在优选实施例中，活性单体包括双季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或几种。
本发明还提供一种用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨的制备方法，包括如下步骤：
主剂的制备：
(1)将六氢苯酐改性环氧丙烯酸酯、钛白粉和助剂按比例加入分散桶内；
(2)在高速分散机高速分散；
(3)用三辊机研磨2-5次或用砂磨机磨至粒径为20微米以下；
(4)加入稀释剂将粘度调到200-400dPa.s；
(5)然后用滤布过滤，得到主剂；
在优选实施例中，还包括如下步骤：
固化剂制备：
(1)把E51型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、二价酸酯、三环氧丙基异氰尿酸酯、活性单体、钛白粉、三聚氰胺加入分散桶内；
(2)在高速分散机高速分散；
(3)用三辊机研磨2-5次或者用砂磨机磨至粒径为20微米以下；
(4)加入稀释剂将粘度调到50-200dPa.s；
(5)然后用滤布过滤，得到固化剂。
在优选实施例中，主剂制备的步骤(2)中和固化剂制备的步骤(2)中的高速分散机的速度为600-1000转/分钟，时间为30-60分钟；、主剂制备的步骤(5)中和固化剂制备的步骤(5)中的滤布目数为150-300目。
将得到主剂和固化剂按2-4:1混合得到用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨。
本实施例制备的油墨可用于LED电视机背光模组、LED汽车灯及LED照明灯领域的电路板，因油墨的高反射率特性，提高了LED的照射亮度，同亮度值要求下，降低了LED功率使用要求，使其更节能环保。油墨优异的耐高温黄变性也增加了LED的使用稳定性及使用寿命。
为了对本发明的技术方案能有更进一步的了解和认识，现列举几个较佳实施例对其做进一步详细说明。
实施例1-3和对比例1-2的组成及重量配比如表1所示，每实施例和对比例的物料用量为重量份。
表1
Figure GDA0001478913100000061
Figure GDA0001478913100000071
表1中，TGIC为三环氧丙基异氰尿酸酯；TMPTA为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；DPHA为双季戊四醇六丙烯酸酯。
表中所给出的光引发剂TPO、光引发剂819厂商为英力科技集团；光引发剂784厂商为巴斯夫股份公司；流变助剂ANT-204厂商为毕克化学技术咨询(上海)有限公司。
以上实施例1-3和对比例1-2均按照如下制备方法制备得到：
主剂的制备：
(1)将碱溶性丙烯酸树脂、六氢苯酐改性联苯型环氧丙烯酸酯、钛白粉、助剂(光引发剂、流平剂、流变助剂、气相二氧化硅、消泡剂和二价酸酯)按上述重量份加入分散桶内；
(2)在高速分散机高速分散下，速度600-1000转/分钟，时间30-60分钟；
(3)用三辊机研磨2-5次或用砂磨机磨至粒径为20微米以下；
(4)加入稀释剂将粘度调到200-400dPa.s；
(5)然后用150-300目的滤布过滤，得到主剂；
固化剂的制备：
(1)把环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、三环氧丙基异氰尿酸酯、活性单体、二价酸酯、钛白粉和三聚氰胺按比例加入分散桶内；
(2)在高速分散机高速分散下，速度600-1000转/分钟，时间30-60分钟；
(3)用三辊机研磨2-5次或者用砂磨机磨至粒径为20微米以下；
(4)加入稀释剂将粘度调到50-200dPa.s；
(5)然后用150-300目的滤布过滤，得到固化剂；
使用前，按重量比为3:1的配比将主剂和固化剂组分混合后，搅拌分散均匀，分别得到实施例1-3和对比例1-2所制得的阻焊油墨。
对比例3
主剂的制作方法为：将环氧丙烯酸树脂、钛白粉、DBE溶剂、异丙基硫杂蒽酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、消泡剂、1,2,4,5-四甲苯按照50％、30％、7％、1％、4％、1.4％、6.6％的质量百分比混合，使用分散机(500转/分钟)搅拌一小时，然后使用研磨机研磨5遍，最后调整粘度至250帕·秒。
固化剂的制作方法为：将环氧树脂、异氢尿酸三缩水甘油脂、季戌四醇五(六)丙烯酸酯、钛白粉、二价酸酯按照35％、16％、15％、30％、4％的质量百分比混合，使用分散机(400转/分钟)搅拌一小时，然后使用研磨机研磨5遍，最后调整粘度至50-200dPa.s。
性能测试方法及结果如下：
将上述实施例1-3和对比例1-3制备得到的油墨进行性能测试，耐高温是按照JISC64815.5进行检测，耐黄变是按照JIS C64815.5进行检测，用反射率测定仪进行反射率测试具体结果如表2所示。
表2
Figure GDA0001478913100000081
Figure GDA0001478913100000091
从表2的结果可以得到，本实施例1-3所制备的阻焊油墨相比对比例1-3制备的阻焊油墨，具有较好的耐高温性能，能够经得住290℃以上高温，无起泡脱落现象，并且也能保持较好的耐黄变性。本发明引入具有更高Tg、更高结晶性能的六氢苯酐改性的联苯环氧丙烯酸酯，使整个油墨在固化后具有更高的Tg，更高的结晶度，所以具备更高的耐温性，更好的耐黄变性能。
并且本实施例1-3相比对比例1-3制备的阻焊油墨在保持耐高温黄变性的同时，还具有90％以上的反射率，本发明通过高反射率钛白粉配合碱溶性丙烯酸树脂，实现具有更高的反射率。通过钛白粉、碱溶性丙烯酸树脂、六氢苯酐改性的联苯环氧丙烯酸酯的合理配合，使油墨实现具有耐高温黄变性能的同时还具有较高的反射率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨，其特征在于，包括主剂及固化剂，所述主剂包括碱溶性丙烯酸树脂、六氢苯酐改性联苯型环氧丙烯酸酯、钛白粉和助剂，所述碱溶性丙烯酸树脂、六氢苯酐改性联苯型环氧丙烯酸酯、钛白粉和助剂的重量比为：25-35：1-5：25-35：10-20；所述固化剂包括E51型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、二价酸酯、三环氧丙基异氰尿酸酯、活性单体、钛白粉、三聚氰胺，所述E51型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、二价酸酯、三环氧丙基异氰尿酸酯、活性单体、钛白粉、三聚氰胺的重量比为：1-3：4-8：1-3：4-6：5-8：4-6：0.3-0.5。
2.如权利要求1所述的用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨，其特征在于，所述六氢苯酐改性的联苯环氧丙烯酸酯的固体酸值为60-100mgKOH/g。
3.如权利要求1所述的用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨，其特征在于，所述助剂包括光引发剂、流平剂、流变助剂、气相二氧化硅、消泡剂和二价酸酯。
4.如权利要求3所述的用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨，其特征在于，所述光引发剂包括光引发剂184、光引发剂TPO、光引发剂819和光引发剂784中的一种或几种。
5.如权利要求3所述的用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨，其特征在于，所述光引发剂3-3.5重量份、流平剂0.1-0.3重量份、流变助剂0.1-0.3重量份、气相二氧化硅1-4重量份、消泡剂0.5-1.5重量份和二价酸酯2-4重量份。
6.如权利要求1所述的用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨，其特征在于，所述主剂和固化剂的重量比为：2-4:1。
7.如权利要求1所述的用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨，其特征在于，所述活性单体包括双季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或几种。
8.如权利要求1-7任一项所述的用于PCB的双组份液态感光白色阻焊油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
主剂的制备：
（1）将六氢苯酐改性联苯型环氧丙烯酸酯、钛白粉和助剂按比例加入分散桶内；
（2）在高速分散机高速分散；
（3）用三辊机研磨2-5次或用砂磨机磨至粒径为20微米以下；
（4）加入稀释剂将粘度调到200-400 dPa·s；
（5）然后用滤布过滤，得到主剂；
固化剂制备：
（1）把E51型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、二价酸酯、三环氧丙基异氰尿酸酯、活性单体、钛白粉、三聚氰胺加入分散桶内；
（2）在高速分散机高速分散；
（3）用三辊机研磨2-5次或者用砂磨机磨至粒径为20微米以下；
（4）加入稀释剂将粘度调到50-200 dPa·s；
（5）然后用滤布过滤，得到固化剂。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述主剂制备的步骤（2）中和固化剂制备的步骤（2）中的高速分散机的速度为600-1000转／分钟，时间为30-60分钟；所述主剂制备的步骤（5）中和固化剂制备的步骤（5）中的滤布目数为150-300目。
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