CN108034041B - 含肉桂酸或香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂及其制备方法和利用其制备的阻焊剂 - Google Patents

含肉桂酸或香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂及其制备方法和利用其制备的阻焊剂 Download PDF

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Abstract

本发明提供含肉桂酸或香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂及其制备方法和利用其制备的阻焊剂,其中含肉桂酸或香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂,是由环氧树脂通过开环反应引入肉桂酸衍生物或香豆素酸,再与酸酐进行酯化反应后得到,其制备方法相较现有技术在环氧树脂引入不饱和基团过程中不需要添加阻聚剂,利用其制备的阻焊剂相较现有技术光引发剂添加量更低,从而提高了阻焊剂的性能和应用效果。

Description

含肉桂酸或香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂及其制备方 法和利用其制备的阻焊剂
技术领域
本发明属于光固化油墨技术领域,涉及含肉桂酸或香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂及其制备方法和利用其制备的阻焊剂,尤其涉及针对印制线路板用的光固化阻焊剂制备。
背景技术
线路板行业所用阻焊剂是指覆盖在印刷线路铜线上的保护涂层,要求具有一定的厚度,硬度,耐溶剂性,优良的附着力,良好的均匀性和外观。通常阻焊剂为兼具光固化,热固化型,可碱溶解的树脂组合物。
现在市面上流行的阻焊剂通常为含有光聚合引发剂以及含有羧基的可光固化热固化树脂组合。其中,含有羧基的可光固化热固化树脂是利用不饱和羧酸与多官能环氧树脂反应引入一定量的不饱和基团,然后再利用不饱和酸酐将羧基开环氧所得的仲羟基反应一部分,引入更多不饱和基团的同时,获得一定量的羧基基团,从而使树脂具有光固化、热固化特性和碱可溶解性。其中不饱和羧酸通常为甲基丙烯酸或者丙烯酸单羧酸化合物,因此反应过程中需要加入阻聚剂,以防止不饱和羧酸的不饱和键在反应过程中被破坏,同时不饱和酸酐与仲羟基反应也需要补加阻聚剂,也是为了防止不饱和酸酐的不饱和键在反应过程中被破坏。通过上述现有技术所制备的含有羧基的可光固化热固化树脂,在作为原料制备光固化阻焊剂时,因阻聚剂的存在需要加大光引发剂用量。
例如专利CN1821874A提供了一种碱溶性光敏树脂及其制备方法,其合成环氧丙烯酸酯需要添加0.2-0.5%的阻聚剂,在环氧丙烯酸酯与酸酐的反应中,还仍需添加0.2-0.5%的阻聚剂。以此作为原料在制备阻焊剂的过程中,因为体系中存在过多阻聚剂,需要添加大量的光引发剂或光敏剂。
添加大量的光引发剂或光敏剂,所制备得的阻焊剂容易导致光固化延迟,存在光固化效果不佳,使其固化膜存在软化温度低和对覆铜板的附着力较小的不足之处,从而引起显影不良等操作上的问题,这不但影响连续自动化生产的效率,也使产品的良品率下降;并且引发剂用量过多,会对固化膜的耐久性、粘结强度和储存稳定性带来负面影响,且长期处于UV光下会降解,对浅色材料带来黄变影响。
发明内容
本发明目的为了克服上述现有技术中的问题,提供含肉桂酸或香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂及其制备方法和利用其制备的阻焊剂,该含肉桂酸或香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂在引入不饱和基团过程中不需要添加阻聚剂,从而减少了将其制备为阻焊剂时光引发剂添加量,提高了阻焊剂的性能和应用效果。
为实现上述目的,本发明是采用由以下技术措施构成的技术方案来实现的。
含肉桂酸或香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂,是由环氧树脂通过开环反应引入肉桂酸衍生物或香豆素酸,再与酸酐进行酯化反应后得到;
所述肉桂酸衍生物的结构通式如下:
其中,R为氢基、甲基或卤基;
所述香豆素酸为:
上述含肉桂酸或香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂的制备方法,包括以下步骤:
(1)在惰性气体保护下,将溶剂预热至70-90℃,加入环氧树脂并使其溶解,降温至40-70℃加入肉桂酸衍生物或香豆素酸,再升温至80-100℃,加入环酯开环聚合催化剂,在80-100℃下反应1-2小时,然后再升温至105-125℃,反应8-13小时,得到含肉桂酸衍生物基团或香豆素酸基团的光固化环氧树脂溶液;
(2)在惰性气体保护下,将步骤(1)所得含肉桂酸衍生物基团或香豆素酸基团的光固化环氧树脂溶液加入不饱和酸酐混合,再加入阻聚剂,在80-100℃下搅拌反应3-6小时,得到含肉桂酸或香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂;其中,所述阻聚剂添加量为步骤(1)中所述环氧树脂的0.1-0.5wt%。
其中,步骤(1)中所述肉桂酸衍生物的结构通式如下:
其中,R为氢基、甲基或卤基;
所述香豆素酸为:
其中,步骤(1)、(2)中所述环氧树脂的摩尔量:肉桂酸衍生物或香豆素酸的摩尔量:不饱和酸酐的摩尔量=(0.8-1.2):1:(0.5-1)。
其中,步骤(1)中所述环氧树脂选用在25℃时粘度为700-20000mPa·s,环氧当量为180-280g/eq的环氧树脂。
其中,步骤(1)中所述环酯开环聚合催化剂为三乙胺、三乙醇胺、4-二甲氨基吡啶、四丁基溴化铵、四甲基氯化铵、N,N-二甲基苄胺和三苯基磷中的至少一种;环酯开环聚合催化剂添加量为所述环氧树脂的0.5-1wt%。
其中,步骤(1)中所述溶剂为二价酸酯高沸点环保溶剂(DBE)、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚丙酸酯、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、三甲苯和四甲苯中的至少一种;步骤(1)中,溶剂质量:环氧树脂质量=(0.5-1):(1-2)。
其中,步骤(2)中所述不饱和酸酐为四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、衣康酸酐和马来酸酐中的至少一种。
其中,步骤(2)中所述阻聚剂为对苯二酚、邻甲基对苯二酚、对羟基苯甲醚、对苯醌和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的至少一种。
步骤(1)中,为了防止肉桂酸衍生物或香豆素酸与环酯开环聚合催化剂在添加时造成损耗,从而影响到添加量的控制,优选地,所述加入肉桂酸衍生物或香豆素酸,是先将肉桂酸衍生物或香豆素酸溶于溶剂后加入,通常地,溶剂的使用量能够达到溶解肉桂酸衍生物或香豆素酸即可,优选肉桂酸衍生物或香豆素酸质量:溶剂质量=(1-2):(0.8-1);所述加入环酯开环聚合催化剂,是先将环酯开环聚合催化剂溶于溶剂后加入,通常地,溶剂的使用量能够达到溶解环酯开环聚合催化剂即可,优选环酯开环聚合催化剂质量:溶剂质量=(0.5-1):(1-2);步骤(2)中,为了防止不饱和酸酐在添加时造成损耗,从而影响到添加量的控制,优选地,所述加入不饱和酸酐,是先将不饱和酸酐溶于溶剂后加入,通常地,溶剂的使用量能够达到溶解不饱和酸酐即可,优选不饱和酸酐质量:溶剂质量=(0.5-1):(1-0.5)。
步骤(1)中,所述加入环氧树脂并使其溶解,通常为在70-90℃下恒温搅拌至少1小时使环氧树脂溶解于溶剂中。
利用上述含肉桂酸或香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂制备的阻焊剂,按质量份数计,包括以下组分:
含肉桂酸或香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂100份;
光引发剂2-5份。
进一步地,所述阻焊剂按质量份数计,包括以下组分:
其中,为了提高耐热性,阻焊剂组分中包括热固化树脂,所述热固化树脂优选多官能环氧树脂,更优选为酚醛型环氧树脂、联二甲酚型环氧树脂、双酚型环氧树脂、双酚酚醛型环氧树脂和萘型环氧树脂中的至少一种。此外,还可以添加适量的固化剂如热固化催化剂以促进热固化反应的进行。
其中,所述光引发剂为安息香乙醚、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、苯偶酰二甲基缩酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基苯己基苯乙酮、异丙基硫杂蒽酮、二苯甲酮/三乙醇胺和二苯甲酮/丙烯酸酯活性胺中的至少一种。
其中,为了调整体系的粘度,便于涂布,可添加反应性稀释剂,优选分子中具有烯键式不饱和基团的反应性稀释剂。此类分子中具有烯键式不饱和基团的反应性稀释剂通过活性能量线的照射而光固化,使本发明的阻焊剂不溶于碱水溶液中或有助于不溶化。优选聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、碳酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯和羟基烷基丙烯酸酯类反应性稀释剂中的至少一种。
其中,为了提高阻焊剂使用后涂膜的物理强度,阻焊剂组分中包括填料,所述填料为公知惯用的无机或有机填料,优选硫酸钡、球状二氧化硅或滑石,进一步地,优选公知惯用的金属氧化物同时作为填料和颜料。
其中,所述添加剂,为颜料、热阻聚剂、增粘剂、消泡剂、流平剂、偶联剂、抗氧剂和防锈剂其中的一种或多种组合。通常地,上述颜料、热阻聚剂、增粘剂、消泡剂、流平剂、偶联剂、抗氧剂和防锈剂为公知惯用。
使用上述阻焊剂时,将其涂布于基材,适当(约60-120℃左右)干燥后,经由图案薄膜等进行曝光,得到固化涂膜,使未曝光部分显影。显影时,可以使用上述的溶剂或公知惯用的三氯乙烯等卤素系溶剂等进行溶剂显影,但是由于在酸改性环氧酯中引入了羧基,未曝光部分会溶解于碱性水溶液中,所以优选进行碱性显影。碱性溶剂显影可选择碱金属化合物,如碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾等;也可选择碱土类金属化合物,如氢氧化钙等;也可选择碱性溶液氨水;也可选择水溶性有机胺类,如一甲胺、二甲胺、三甲胺、一乙胺、二乙胺、三乙胺、一丙胺、二丙胺、二甲基丙胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙撑二胺、二乙撑三胺、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、聚乙烯亚胺等。
显影后,优选在约140-200℃左右进行热处理使光固化后的涂膜进一步热固化。
本发明所提供的阻焊剂,除了以液态直接涂布到基材的方法以外,也可以通过具有事先在PET等的薄膜上涂布并干燥阻焊剂而形成的阻焊层的干膜的状态使用。
本发明具有以下的有益效果:
1、本发明引入肉桂酸衍生物或香豆素基团,仅对紫外光敏感,具有优良的光固化特性,且在引入反应过程中,羧基与环氧基团反应不需要加入阻聚剂,从而减少光固化环氧树脂体系阻聚剂用量。
2、本发明所制备的含肉桂酸或香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂在抗蚀油墨固化膜指触干燥性、密合性、力学性能、耐焊接热性能、耐溶剂性、耐化学品性、无电解镀金耐镀性、无电解镀锡耐镀性、电特性各方面具有优异特性,且在浓碱液下直接浸泡可迅速实现彻底脱离,不伤基材。
3、本发明因减少了光固化环氧树脂体系阻聚剂用量,从而减少了光引发剂用量,提高了固化速度,提高了利用其制备的阻焊剂的贮存稳定性,并且减小了光引发剂残留对阻焊剂使用后固化膜性能的影响,整体提高产品性能,且易洗脱,可应用于丝网印刷蚀刻线路板的制备。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明。值得指出的是,给出的实施例不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员根据本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍应属于本发明保护范围。
合成例1:
氮气保护下,在装有搅拌器的1000mL三口烧瓶中加入80g二乙二醇乙醚醋酸酯,升温至90℃,加入195.5g环氧树脂NPCN-704,并恒温一小时使其充分溶解,降温至70℃并加入溶解在100g二乙二醇乙醚醋酸酯(DCAC)中的139.2g肉桂酸(环氧基与肉桂酸的摩尔比为:1:1),升温至80℃再加入溶解在2g二乙二醇乙醚醋酸酯(DCAC)中的催化剂4-二甲氨基吡啶0.6g,升温至105℃并恒温一小时,再升温至115℃并恒温9小时。然后将反应体系降温至95℃,加入溶解在100g二乙二醇乙醚醋酸酯(DCAC)中的四氢邻苯二甲酸酐71.5g(肉桂酸与不饱和酸酐的摩尔比为1:0.5)和阻聚剂对苯二酚0.2g,反应3小时,得含肉桂酸基团的碱溶性光固化环氧树脂。最后,为了调整粘度,在降温过程中搅拌加入70g蒂凯姆出品的芳香族系溶剂S-150,混合搅拌均匀后取出,记为A-1清漆。
合成例2:
氮气保护下,在装有搅拌器的1000mL三口烧瓶中加入80g二乙二醇乙醚醋酸酯,升温至90℃,加入195.5g环氧树脂NPCN-704,并恒温一小时使其充分溶解,降温至70℃并加入溶解在100g二乙二醇乙醚醋酸酯(DCAC)中的152.4g 4-甲基肉桂酸(环氧基与4-甲基肉桂酸的摩尔比为:1:1),升温至80℃再加入溶解在2g二乙二醇乙醚醋酸酯(DCAC)中的催化剂4-二甲氨基吡啶0.8g,升温至105℃并恒温一小时,再升温至115℃并恒温8小时。然后将反应体系降温至95℃,加入溶解在100g二乙二醇乙醚醋酸酯(DCAC)中的四氢邻苯二甲酸酐143.0g(4-甲基肉桂酸与不饱和酸酐的摩尔比为1:1)和阻聚剂对苯二酚0.2g,反应3小时,得含肉桂酸基团的碱溶性光固化环氧树脂。最后,为了调整粘度,在降温过程中搅拌加入90g蒂凯姆出品的芳香族系溶剂S-150,混合搅拌均匀后取出,记为A-2清漆。
合成例3:
氮气保护下,在装有搅拌器的1000mL三口烧瓶中加入80g二乙二醇乙醚醋酸酯,升温至90℃,加入195.5g环氧树脂NPCN-704,并恒温一小时使其充分溶解,降温至70℃并加入溶解在100g二乙二醇乙醚醋酸酯(DCAC)中的178.6g 3-羧基香豆素(环氧基与3-羧基香豆素的摩尔比为:1:1),升温至80℃再加入溶解在2g二乙二醇乙醚醋酸酯(DCAC)中的催化剂4-二甲氨基吡啶0.6g,升温至105℃并恒温一小时,再升温至115℃并恒温9小时。然后将反应体系降温至95℃,加入溶解在100g二乙二醇乙醚醋酸酯(DCAC)中的四氢邻苯二甲酸酐71.5g(3-羧基香豆素与不饱和酸酐的摩尔比为1:0.5)和阻聚剂对苯二酚0.2g,反应3小时,得含香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂。最后,为了调整粘度,在降温过程中搅拌加入80g蒂凯姆出品的芳香族系溶剂S-150,混合搅拌均匀后取出,记为。
合成例4:
氮气保护下,在装有搅拌器的1000mL三口烧瓶中加入80g二乙二醇乙醚醋酸酯,升温至90℃,加入215.2g环氧树脂NPCN-704,并恒温一小时使其充分溶解,降温至70℃并加入溶解在100g二乙二醇乙醚醋酸酯(DCAC)中的178.6g 6-羧基香豆素(环氧基与6-羧基香豆素的摩尔比为:1.1:1),升温至80℃再加入溶解在2g二乙二醇乙醚醋酸酯(DCAC)中的催化剂三苯基磷0.9g,升温至105℃并恒温一小时,在升温至115℃并恒温8小时。然后将反应体系降温至95℃,加入溶解在100g二乙二醇乙醚醋酸酯(DCAC)中的四氢邻苯二甲酸酐114.4g(6-羧基香豆素与不饱和酸酐的摩尔比为1:0.8)和阻聚剂对苯二酚0.3g,反应3小时,得含香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂。最后,为了调整粘度,在降温过程中搅拌加入90g蒂凯姆出品的芳香族系溶剂S-150,混合搅拌均匀后取出,记为A-4清漆。
合成比较例1:
氮气保护下,在装有搅拌器的100mL三口烧瓶中加入8g二乙二醇乙醚醋酸酯,升温至90℃,加入195.5g环氧树脂NPCN-704,并恒温一小时使其充分溶解,降温至70℃并加入67.7g丙烯酸(环氧基与丙烯酸的摩尔比为:1:1)和阻聚剂对苯二酚0.3g,升温至80℃再加入溶解在2g二乙二醇乙醚醋酸酯(DCAC)中的催化剂4-二甲氨基吡啶0.6g,升温至105℃并恒温一小时,再升温至115℃并恒温9小时。然后将反应体系降温至95℃,加入溶解在100g二乙二醇乙醚醋酸酯(DCAC)中的四氢邻苯二甲酸酐100.1g(丙烯酸与不饱和酸酐的摩尔比为1:0.7)和阻聚剂对苯二酚0.3g,反应3小时,得碱溶性光固化环氧树脂。最后,为了调整粘度,在降温过程中搅拌加入90g蒂凯姆出品的芳香族系溶剂S-150,混合搅拌均匀后取出,记为R-1清漆。
合成比较例2:
氮气保护下,在装有搅拌器的100mL三口烧瓶中加入8g二乙二醇乙醚醋酸酯,升温至90℃,加入195.5g环氧树脂NPCN-704,并恒温一小时使其充分溶解,降温至70℃并加入67.7g丙烯酸(环氧基与丙烯酸的摩尔比为:1:1),升温至80℃再加入溶解在2g二乙二醇乙醚醋酸酯(DCAC)中的催化剂4-二甲氨基吡啶0.6g,升温至105℃并恒温一小时,再温至115℃并恒温9小时。然后将反应体系降温至95℃,加入溶解在100g二乙二醇乙醚醋酸酯(DCAC)中的四氢邻苯二甲酸酐100.1g(丙烯酸与不饱和酸酐的摩尔比为1:0.7)和阻聚剂对苯二酚0.3g,反应3小时。最后,为了调整粘度,在降温过程中搅拌加入90g蒂凯姆出品的芳香族系溶剂S-150,混合搅拌均匀后取出。记为R-2漆。
经实验,比较合成例2不能合成碱溶性光固化环氧树脂,因为在环氧树脂和丙烯酸的反应过程中,由于未加入阻聚剂,双键会交联固化。
上述各合成例及合成比较例中,将各反应物先溶解于溶剂后再混合反应是为了减少固体反应物与反应容器粘壁造成的损耗;最后调整粘度是为了便于涂布成膜。
使用上述合成例1-4和比较合成例1的含羧基树脂溶液,以表1所示的各个成分以及成分比例(质量份)配合,在搅拌器中预备混合后,用三辊辊磨混炼,调制碱显影型的阻焊剂。
表1
备注:
*1:2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮,Adamas试剂
*2:异丙基硫杂蒽酮,Adamas试剂
*3:二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA),济宁华凯树脂有限公司制
*4:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA),郑州浩荣化工产品有限公司制
*5:联二甲苯酚型环氧树脂,日本环氧树脂公司制造的YX-4000
*6:双酚A型环氧树脂,三菱化学公司制
*7:硫酸钡
*8:球状二氧化硅
*9:双氰胺
参照表1所制备得到实施例1-8和对比例1-3的阻焊剂通过下述方法进行性能评价:
(1)显影性
在铜板上涂布各组合物使干燥后的厚膜成为30μm,之后,在90℃下加热45分钟。然后,在30℃的1%的碳酸钠水溶液中浸渍1分钟,按照下述标准目测评价涂膜表面的显影性。
○:涂膜完全被除去,没有残渣,即完全显影
△:仅仅残留少许填料
×:有附着物残留
(2)耐煮沸性
使用紫外线曝光装置对与显影性评价同样地得到的干燥涂膜进行2J/cm2的曝光后,在160℃下加热30分钟,然后,将该评价基板浸渍到260℃得焊料槽中后,在沸腾的离子交换水中煮沸2小时,目视涂膜颜色的变化来进行评价。判断基准如下。
○:涂膜的外观无异常
△:确认到有稍微些许的变色
×:涂膜涂膜整体发白
(3)焊料耐热性
利用丝网印刷法,将阻焊剂组合物涂布在形成有电路的印刷电路板上,在热风循环式干燥炉中,于80℃干燥30分钟。在这些基板上放上描绘有阻焊剂图案的负片,以曝光量2J/cm2的曝光条件进行曝光,使用喷压2MPa的1wt%碳酸钠水溶液显影1分钟,形成阻焊剂图案。在150℃下对该基板进行60分钟热固化,制造评价基板。
在该评价基板上涂布松香类焊剂,在事先设定为260℃的焊料槽中浸渍30秒,用丙二醇单甲醚醋酸酯洗净焊剂后,干燥,利用玻璃纸胶带进行剥离实验,对阻焊层的膨胀、剥离、变色进行评价。
○:完全没有看出变化
△:仅有少许变色等变化
×:存在阻焊层的膨胀、剥离、变色
(4)耐溶剂性
将以与(3)同样的方法制作的评价基板浸渍在丙二醇单甲醚醋酸酯中30分钟,后使其干燥。然后,对干燥后的评价基板利用玻璃纸胶带进行剥离实验,对阻焊层的膨胀、剥离、变色进行评价。
○:完全没有看出变化
×:存在阻焊层的膨胀、剥离、变色
(5)无电解镀金耐镀性
与上述(3)同样地制备评价基板。使用市售的无电解镀镍镀液和无电解镀金镀液,在形成镍5μm、金0.03μm的条件下,对该评价基板进行无电解镀金。对该镀敷后的评价基板利用玻璃纸胶带进行剥离实验,对阻焊层的剥离、镀敷渗入进行评价。
○:完全没有看出变化
△:仅有少许剥离,存在渗入
×:涂膜存在剥离
(6)无电解镀锡耐镀性
与上述(3)同样地制备评价基板。对该评价基板进行前处理(酸性脱脂+软蚀刻+硫酸处理),使用市售的无电解镀锡镀液,在镀层厚度成为1μm的条件(70℃、12分钟)下,进行无电解镀锡。对该镀锡后的评价基板利用玻璃纸胶带进行剥离实验,对阻焊层的剥离、镀敷渗入进行评价。
○:完全没有看出变化
△:仅有少许剥离,存在渗入
×:阻焊层整体存在剥离
(7)表面固化性
与上述(3)同样地制备评价基板。这样的得到的固化涂膜,使用BYK Gardner-Micro Tri Gloss光泽仪(德国BYK公司制造)对60°时的光泽度进行评价。
○:显影后的光泽度50以上
×:显影后的光泽度不足50
(8)电绝缘性
除了使用IPC B-25测试图案的梳型电极B样片代替FR-4覆铜层压板以外,在与(3)同样的条件下制备评价基板。对该评价基板施加DC500V的偏压,测定绝缘电阻值。结果在表2中一一示出。
(9)铅笔硬度试验
将铅笔芯的笔尖磨平的B到9H的铅笔,以约成45°的角度按压在与上述同样制备的各试验片上,记录不产生涂膜的剥离的铅笔的硬度。结果在表2中一一示出。
(10)剥离强度
与上述(3)同样地制备评价基板,代替形成有电路的印刷电路板,先对铜箔进行预处理,在其表面,通过丝网印刷法涂布所述各实施例及比较例合成的光固化性树脂组合物并使其干燥,来准备评价基板。在完成的绝缘层上,将双液性环氧系粘合剂涂布于绝缘层侧,翻过来,贴合在已对1.6mmt的铜进行整面蚀刻了的FR-4基板上,并以60℃、5小时使其固化,固化后,以1cm宽切取己与绝缘层粘合的铜箔,以90°的角度剥离来进行试验,利用剥离量计来求出剥离强度。
○:6N以上
△:3N以上、小于6N
×:小于3N
(11)保存稳定性
选用铜厚度为30μm的覆铜板,并对铜面进行预处理。在此基材上以丝网印刷法来形成所述各合成例及比较合成例的固化性树脂层,并以80℃的干燥炉干燥30分钟而得到无粘性的固化性树脂层。将此基板保管于30℃的高温槽中24小时,进行显影并以如下基准来进行保存稳定性的评价。
○:未见到显影时间的增加
△:相对于初始值,显影时间增加30%以上
×:产生显影残渣
实施例1-8和对比例1-3的评价结果如表2所示:
表2
由表2所示的结果可知:本发明相关的实施例1-8的阻焊剂组合物,其所得的固化膜具有阻焊膜所要求的良好的显影性、焊料耐热性、耐溶剂性、无电解镀金耐镀性、无电解镀锡耐镀性、表面固化性、电绝缘性、铅笔硬度和保存稳定性。并且,通过降低引发剂的用量来检验改性树脂的光反应活性,结果发现随着引发剂用量的降低,直到比一般用量更低时,改性光固化树脂仍有良好的显影性、表面固化性和保存稳定性,形成的阻焊膜也满足通常所要求的各个特性,但当引发剂用量过低时,由于固化不完全,阻焊膜的剥离强度、耐煮沸性等性能降低。
在比较例1-3中,加入同样引发剂的条件下,利用丙烯酸合成的碱溶性光固化环氧树脂的各项性能比不上利用肉桂酸及其衍生物或香豆素酸合成的碱溶性光固化环氧树脂,只有在提高光引发剂的条件下,才能进行充分的光固化,各项性能才有所提高,并且由于本专利合成的碱溶性光固化环氧树脂中的肉桂酸及其衍生物或香豆素酸含有苯环,从而使其焊料耐热性更好。
如以上详细描述那样,根据本发明,可以得到添加少许引发剂即可光固化从而得到各个性能良好的阻焊膜,特别的是,经过改性的碱溶性树脂组合物具有良好的显影性、表面固化性、剥离强度和保存稳定性,耐受长期使用。

Claims (8)

1.一种含香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)在惰性气体保护下,将溶剂预热至70-90℃,加入环氧树脂并使其溶解,降温至40-70℃加入香豆素酸,再升温至80-100℃,加入环酯开环聚合催化剂,在80-100℃下反应1-2小时,然后再升温至105-125℃,反应8-13小时,得到含香豆素酸基团的光固化环氧树脂溶液;
(2)在惰性气体保护下,将步骤(1)所得含香豆素酸基团的光固化环氧树脂溶液加入不饱和酸酐混合,再加入阻聚剂,在80-100℃下搅拌反应3-6小时,得到含香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂;其中,所述阻聚剂添加量为步骤(1)中所述环氧树脂的0.1-0.5wt%;
所述香豆素酸为:
2.根据权利要求1所述含香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂的制备方法,其特征在于:步骤(1)、(2)中所述环氧树脂的摩尔量:香豆素酸的摩尔量:不饱和酸酐的摩尔量=(0.8-1.2):1:(0.5-1)。
3.根据权利要求1所述含香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述环氧树脂选用在25℃时粘度为700-20000mPa·s,环氧当量为180-280g/eq的环氧树脂。
4.根据权利要求1所述含香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述环酯开环聚合催化剂为三乙胺、三乙醇胺、4-二甲氨基吡啶、四丁基溴化铵、四甲基氯化铵、N,N-二甲基苄胺和三苯基磷中的至少一种;环酯开环聚合催化剂添加量为所述环氧树脂的0.5-1wt%;步骤(1)中所述溶剂为二价酸酯高沸点溶剂、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚丙酸酯、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、三甲苯和四甲苯中的至少一种;步骤(1)中,溶剂质量:环氧树脂质量=(0.5-1):(1-2)。
5.根据权利要求1所述含香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述不饱和酸酐为四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、衣康酸酐和马来酸酐中的至少一种;步骤(2)中所述阻聚剂为对苯二酚、邻甲基对苯二酚、对羟基苯甲醚、对苯醌和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的至少一种。
6.根据权利要求1所述含香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述加入香豆素酸,是先将香豆素酸溶于溶剂后加入,香豆素酸质量:溶剂质量=(1-2):(0.8-1);所述加入环酯开环聚合催化剂,是先将环酯开环聚合催化剂溶于溶剂后加入,环酯开环聚合催化剂质量:溶剂质量=(0.5-1):(1-2);步骤(2)中,所述加入不饱和酸酐,是先将不饱和酸酐溶于溶剂后加入,不饱和酸酐质量:溶剂质量=(0.5-1):(1-0.5)。
7.一种利用权利要求1所述含香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂制备的阻焊剂,其特征在于按质量份数计,包括以下组分:
含香豆素基团的碱溶性光固化环氧树脂 100份;
光引发剂 2-5份。
8.根据权利要求7所述阻焊剂,其特征在于:所述阻焊剂按质量份数计,包括以下组分:
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CN109401426B (zh) * 2018-12-07 2021-12-07 鹤山市炎墨科技有限公司 高柔韧性光固化涂料及其制备方法
CN114149656B (zh) * 2021-12-07 2023-06-09 浙江省开化七一电力器材有限责任公司 一种可固化热固性树脂及其在开关柜用高压绝缘子中的应用
CN117186361B (zh) * 2023-08-08 2024-05-17 广东炎墨方案科技有限公司 一种金刚烷改性的高耐热光固化阻焊油墨及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003076009A (ja) * 2001-08-27 2003-03-14 Nan Ya Plast Corp 感光性熱硬化性樹脂組成物
CN106496522A (zh) * 2016-10-10 2017-03-15 中科院广州化学有限公司南雄材料生产基地 一种碱溶性光固化环氧丙烯酸酯和制备方法及其抗蚀油墨

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003076009A (ja) * 2001-08-27 2003-03-14 Nan Ya Plast Corp 感光性熱硬化性樹脂組成物
CN106496522A (zh) * 2016-10-10 2017-03-15 中科院广州化学有限公司南雄材料生产基地 一种碱溶性光固化环氧丙烯酸酯和制备方法及其抗蚀油墨

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