CN109554020A - Uv热固文字油墨及制备方法 - Google Patents

Uv热固文字油墨及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了UV热固文字油墨，包括主剂和固化剂，其中主剂和固化剂的质量比为4：1，本发明还提供了该油墨的制备方法。本发明的UV热固文字油墨结合了光固化和热固化的优点，能快速固化，节省烘烤时间，提高了生产效率，热固化后的油墨具有耐黄变、耐焊锡性和高附着力的特点，此外，油墨制备方法简单，使用方便。在使用时，将主剂与固化剂按比例混匀，通过自动丝印机对PCB板材进行字符印刷，印刷完成后传送至UV‑LED灯下进行初步光固化，翻面再次印刷字符，并传送至UV‑LED灯下再次进行光固化，最后于150℃高温下烘烤60分钟后固化即可。

Description

UV热固文字油墨及制备方法
技术领域
本发明属于油墨技术领域，具体涉及UV热固文字油墨及制备方法。
背景技术
PCB油墨是指印制电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)所采用的油墨，现有的PCB字符油墨大多数为热固型油墨。
CN102643573A公开了一种热固字符油墨，主要由主剂和固化剂按按一定质量组合而成，主剂由双酚A环氧树脂、酚醛环氧树脂、潜伏固化剂、分散剂、流平剂、二价酸酯溶剂、气相二氧化硅和钛白粉组成，固化剂由三苯酚环氧树脂、二价酸酯溶剂、咪唑、滑石粉组成。该热固字符油墨的制作先将主剂和固化剂混合均匀后，丝印到PCB板上，经过预烤，热固化得到的固化膜具有良好的附着性，耐高温性能。
现有的PCB字符油墨印刷工艺为：先在线路板A面丝印字符，烘烤固化后才能翻面，在B面丝印字符，再次烘烤固化。此工艺要求两次烘烤，不仅操作繁琐，而且生产周期长，效率慢。
因此，仍需开发一种新的油墨。
发明内容
为解决现有技术中，PCB字符油墨在PCB上需要两次烘烤固化的问题，本发明的目的之一是提供一种UV热固文字油墨。
本发明的目的之二是提供上述UV热固文字油墨的制备方法。
为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
UV热固文字油墨，包括主剂和固化剂，所述主剂原料包括以下重量份计的组分：
环氧树脂45～60份，
环氧稀释剂10～20份，
钛白粉20～30份，
分散剂0.1～1份，
流平剂0.1～1份，
消泡剂0.1～1份，
填料5～10份，
光引发剂3～5份；
所述固化剂原料包括以下重量份计的组分：
三聚氰胺丙烯酸树脂50～60份，
环氧固化剂10～20份，
光活性稀释剂25～35份；
所述主剂和固化剂的质量比为4：1。
优选地，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂按质量比为(1.5～3)：1的混合物。
优选地，所述环氧稀释剂为官能度大于3的高官能团环氧稀释剂，所述高官能团环氧稀释剂为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚和间苯二酚甲醛四缩水甘油醚中的一种。
优选地，所述钛白粉的粒度小于20μm。
优选地，所述分散剂为AT204；所述流平剂为354；所述填料为气相二氧化硅、滑石粉和硫酸钡中的至少一种。
优选地，所述光引发剂为TPO、ITX和EDB按质量比为(1～3)：(1～3)：1的混合物。
进一步优选地，所述光引发剂为TPO、ITX和EDB按质量比为2：2：1的混合物。
优选地，所述环氧固化剂为咪唑、三聚氰胺或双氰胺中的至少一种。
优选地，所述光活性稀释剂为官能度大于4的高官能团光活性稀释剂，所述高官能团光活性稀释剂为季戊四醇四丙烯酸酯或双季戊四醇六丙烯酸酯。
上述UV热固文字油墨的制备方法，步骤包括：
(1)按配比称取所述环氧树脂、环氧稀释剂、钛白粉、分散剂、流平剂、消泡剂、填料和光引发剂，混匀后研磨，调节粘度至300～400dpa.s，得所述主剂；
(2)按配比称取所述三聚氰胺丙烯酸树脂、环氧固化剂和光活性稀释剂，混匀后研磨，调节粘度至80～120dpa.s，得所述固化剂；
(3)将步骤(1)所得主剂和步骤(2)所得固化剂按比例混合。
步骤(1)中，通过控制环氧稀释剂的添加量来实现粘度的调节。
步骤(2)中，通过控制光活性稀释剂的添加量来实现粘度的调节。
上述UV热固文字油墨的使用方法，步骤包括：
(1)将主剂与固化剂按4：1质量比混合搅拌均匀，通过自动丝印机对PCB板材进行字符印刷，印刷完成后传送至UV-LED灯下进行初步光固化；
(2)翻面再次印刷字符，并传送至UV-LED灯下再次进行光固化；
(3)150℃高温烘烤60分钟进行后固化。
本发明的有益效果
1、本发明的UV热固文字油墨结合了光固化和热固化的优点，能快速固化，节省烘烤时间，提高了生产和使用效率；
2、本发明的UV热固文字油墨，热固化后还具有耐黄变、耐焊锡性和高附着力；
3、本发明的UV热固文字油墨制备方法简单，油墨使用方便。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
UV热固文字油墨，包括主剂和固化剂，主剂和固化剂的质量比为4：1。
所述主剂原料包括以下重量份计的组分：
环氧树脂45份，环氧稀释剂10份，钛白粉20份，分散剂0.1份，流平剂0.1份，消泡剂0.1份，填料5份，光引发剂3份。
其中，环氧树脂为双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂按质量比为1.5：1的混合物；环氧稀释剂为为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚；钛白粉的粒度小于20μm；分散剂为AT204；流平剂为354；填料为气相二氧化硅；光引发剂为TPO、ITX和EDB按质量比为2：2：1的混合物。
所述固化剂原料包括以下重量份计的组分：
三聚氰胺丙烯酸树脂50份，环氧固化剂10份，光活性稀释剂25份。
环氧固化剂为咪唑。
光活性稀释剂为季戊四醇四丙烯酸酯。
实施例2
UV热固文字油墨，包括主剂和固化剂，主剂和固化剂的质量比为4：1。
所述主剂原料包括以下重量份计的组分：
环氧树脂60份，环氧稀释剂20份，钛白粉30份，分散剂1份，流平剂1份，消泡剂1份，填料10份，光引发剂5份。
其中，环氧树脂为双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂按质量比为1.5：1的混合物；环氧稀释剂为丙三醇三缩水甘油醚；钛白粉的粒度小于20μm；分散剂为AT204；流平剂为354；填料为滑石粉；光引发剂为TPO、ITX和EDB按质量比为2：2：1的混合物。
所述固化剂原料包括以下重量份计的组分：
三聚氰胺丙烯酸树脂60份，环氧固化剂20份，光活性稀释剂35份。
环氧固化剂为三聚氰胺。
光活性稀释剂为双季戊四醇六丙烯酸酯。
实施例3
UV热固文字油墨，包括主剂和固化剂，主剂和固化剂的质量比为4：1。
所述主剂原料包括以下重量份计的组分：
环氧树脂50份，环氧稀释剂15份，钛白粉25份，分散剂0.5份，流平剂0.5份，消泡剂0.5份，填料7份，光引发剂4份。
其中，环氧树脂为双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂按质量比为1.5：1的混合物；环氧稀释剂为间苯二酚甲醛四缩水甘油醚；钛白粉的粒度小于20μm；分散剂为AT204；流平剂为354；填料为硫酸钡；光引发剂为TPO、ITX和EDB按质量比为2：2：1的混合物。
所述固化剂原料包括以下重量份计的组分：
三聚氰胺丙烯酸树脂55份，环氧固化剂15份，光活性稀释剂30份。
环氧固化剂为双氰胺中。
光活性稀释剂为双季戊四醇六丙烯酸酯。
实施例4
UV热固文字油墨的制备方法，步骤包括：
(1)按配比称取所述环氧树脂、环氧稀释剂、钛白粉、分散剂、流平剂、消泡剂、填料和光引发剂，混匀后研磨，调节粘度至300～400dpa.s，得所述主剂；
(2)按配比称取所述三聚氰胺丙烯酸树脂、环氧固化剂和光活性稀释剂，混匀后研磨，调节粘度至80～120dpa.s，得所述固化剂；
(3)将步骤(1)所得主剂和步骤(2)所得固化剂按比例混合。
步骤(1)中，通过控制环氧稀释剂的添加量来实现粘度的调节。
步骤(2)中，通过控制光活性稀释剂的添加量来实现粘度的调节。
对比例1
UV热固文字油墨，包括主剂和固化剂，主剂和固化剂的质量比为5：1。
所述主剂原料包括以下重量份计的组分：
环氧树脂45份，环氧稀释剂10份，钛白粉20份，分散剂0.1份，流平剂0.1份，消泡剂0.1份，填料5份，光引发剂3份。
其中，环氧树脂为双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂按质量比为1.5：1的混合物；环氧稀释剂为为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚；钛白粉的粒度小于20μm；分散剂为AT204；流平剂为354；填料为气相二氧化硅；光引发剂为TPO、ITX和EDB按质量比为2：2：1的混合物。
所述固化剂原料包括以下重量份计的组分：
三聚氰胺丙烯酸树脂50份，环氧固化剂10份，光活性稀释剂25份。
环氧固化剂为咪唑。
光活性稀释剂为季戊四醇四丙烯酸酯。
对比例2
UV热固文字油墨，包括主剂和固化剂，主剂和固化剂的质量比为4：1。
所述主剂原料包括以下重量份计的组分：
环氧树脂45份，环氧稀释剂10份，钛白粉20份，分散剂0.1份，流平剂0.1份，消泡剂0.1份，填料5份，光引发剂3份。
其中，环氧树脂为双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂按质量比为1.5：1的混合物；环氧稀释剂为为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚；钛白粉的粒度小于20μm；分散剂为AT204；流平剂为354；填料为气相二氧化硅；光引发剂为TPO、ITX和EDB按质量比为2：2：1的混合物。
所述固化剂原料包括以下重量份计的组分：
三聚氰胺丙烯酸树脂40份，环氧固化剂10份，光活性稀释剂25份。
环氧固化剂为咪唑。
光活性稀释剂为季戊四醇四丙烯酸酯。
检测例
根据实施例1～3和对比例1～2提供的配方，采用实施例4的方法，制备得到了对应编号的五种UV热固文字油墨，将五种油墨分别用120T网丝印于线路板上制得对应编号的式样，置于紫外灯下光照固化，测试固化速度。然后将式样在150℃热风循环干燥炉中进行加热固化60分钟，对样板进行附着性、耐焊锡性和回流焊试验。
固化速度测试方法为：在不同的固化时间下，用指触法测试其表面干燥程度，观察是否合格。
附着牢度：根据JISD0202的试验方法，对固化膜切分1mm×1mm方格状，用3m胶纸进行剥离试验。
耐焊锡性测试：依JJSc6481的试验方法，对试验样板浸泡助焊剂，于288℃焊锡炉中进行三次浸渍10s，观察样板外观。
无铅回流焊测试：过无铅回流焊后观察固化膜外观。试验结果如表1所示。
表1式样性能测试结果
从表1可知，本发明的UV热固文字油墨结合了光固化和热固化的优点，能快速固化，节省烘烤时间，最终可以提高生产效率。此外，热固化后油墨具有耐黄变、耐焊锡性和高附着力的特点。

Claims (8)

1.UV热固文字油墨，其特征在于，包括主剂和固化剂，所述主剂原料包括以下重量份计的组分：
环氧树脂45～60份，
环氧稀释剂10～20份，
钛白粉20～30份，
分散剂0.1～1份，
流平剂0.1～1份，
消泡剂0.1～1份，
填料5～10份，
光引发剂3～5份；
所述固化剂原料包括以下重量份计的组分：
三聚氰胺丙烯酸树脂50～60份，
环氧固化剂10～20份，
光活性稀释剂25～35份；
所述主剂和固化剂的质量比为4：1。
2.根据权利要求1所述UV热固文字油墨，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂和双酚F环氧树脂按质量比为(1.5～3)：1的混合物。
3.根据权利要求1所述UV热固文字油墨，其特征在于，所述环氧稀释剂为官能度大于3的高官能团环氧稀释剂，所述高官能团环氧稀释剂为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚和间苯二酚甲醛四缩水甘油醚中的一种。
4.根据权利要求1所述UV热固文字油墨，其特征在于，所述分散剂为AT204；所述流平剂为354；所述填料为气相二氧化硅、滑石粉和硫酸钡中的至少一种。
5.根据权利要求1所述UV热固文字油墨，其特征在于，所述光引发剂为TPO、ITX和EDB按质量比为(1～3)：(1～3)：1的混合物。
6.根据权利要求1所述UV热固文字油墨，其特征在于，所述环氧固化剂为咪唑、三聚氰胺或双氰胺中的至少一种。
7.根据权利要求1所述UV热固文字油墨，其特征在于，所述光活性稀释剂为官能度大于4的高官能团光活性稀释剂，所述高官能团光活性稀释剂为季戊四醇四丙烯酸酯或双季戊四醇六丙烯酸酯。
8.根据权利要求1～7任一项所述UV热固文字油墨的制备方法，其特征在于，步骤包括：
(1)按配比称取所述环氧树脂、环氧稀释剂、钛白粉、分散剂、流平剂、消泡剂、填料和光引发剂，混匀后研磨，调节粘度至300～400dpa.s，得所述主剂；
(2)按配比称取所述三聚氰胺丙烯酸树脂、环氧固化剂和光活性稀释剂，混匀后研磨，调节粘度至80～120dpa.s，得所述固化剂；
(3)将步骤(1)所得主剂和步骤(2)所得固化剂按比例混合。
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