CN112358758A - 双重固化共形覆膜涂料及其制备方法 - Google Patents

双重固化共形覆膜涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了双重固化共形覆膜涂料及其制备方法。本发明的双重固化共形覆膜涂料，通过合理的配方设计，涂料一方面具备荧光性，在涂覆过程中，能够快速判断出未涂覆的部位，从而防止漏涂情况的发生，易于施工，具有UV固化和湿气固化的双重固化效果，即使复杂PCB上的阴影区域也能够被快速固化，形成的涂层厚度≤0.3mm时，在400～750nm波长范围内的光谱透过率≤2％，具有优异的遮光性能。本发明的双重固化共形覆膜涂料形成的覆膜，可满足喷涂、刷涂、浸渍、点胶等各种半自动及全自动涂覆工艺。

Description

双重固化共形覆膜涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及双重固化共形覆膜涂料及其制备方法。
背景技术
印制线路板(Printed Circuit Board，简称PCB)在工作过程中，特别是在化学、震动、高尘、盐雾、潮湿与高温等工况条件下，容易产生腐蚀、软化、变形和霉变等，从而导致线路板电路出现故障。将共形覆膜涂料涂覆于线路板的表面，能够形成一层防潮、防盐雾和防霉的保护膜，从而提高线路板的可靠性，增加其安全系数，并保证其使用寿命。此外，由于共形覆膜可以防止漏电，因此允许更高的功率和更近的印制板间距，从而可满足元件小型化的目的。共形覆膜涂料广泛用于电子电气设备线路板的防腐保护，如智能家电、3C产品、汽车控制、变频电源、工业控制、航空航天、船舶、能源系统、户外电子等。
从化学成分上，共形覆膜涂料主要可分为丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅、聚氨酯和聚对二甲苯五大类。传统的共形覆膜涂料存在以下问题：(1)含有较多的有机溶剂稀释剂，可挥发性有机物(VOCs)含量高，固化过程中会挥发到空气中，刺激性气味浓，危害环境和人体健康；(2)VOCs易燃易爆，在生产、运输、储存过程中安全隐患大；(3)在光、热、氧，特别是在紫外线的作用下，会引发氨酯键发生分解，导致结构重排，生成醌式结构等发色基团，产生黄变现象，影响外观甚至降低防腐效果。此外，现有的共形覆膜涂料在施工过程中对涂覆工艺的要求比较高，当出现漏涂时缺陷难以被及时发现。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明提供了一种双重固化共形覆膜涂料，该涂料易涂覆，具有荧光性，在施工过程中能够快速判断漏涂的部位。
本发明还提供了一种上述双重固化共形覆膜涂料的制备方法。
本发明的第一方面提供了双重固化共形覆膜涂料，由丙烯酸交联剂、稀释剂、催化剂、流平剂、光学增亮剂、光引发剂和填料制备得到；所述共形覆膜涂料形成的涂层厚度≤0.3mm时，在400～750nm波长范围内的光谱透过率≤2％。
本发明的双重固化共形覆膜涂料，至少具有以下技术效果：
本发明的双重固化共形覆膜涂料，通过合理的配方设计，涂料一方面具备荧光性，在涂覆过程中，能够快速判断出未涂覆的部位，从而防止漏涂情况的发生，易于施工。
本发明的双重固化共形覆膜涂料，具有UV固化和湿气固化的双重固化效果，即使复杂PCB上的阴影区域也能够被快速固化。
本发明的双重固化共形覆膜涂料，形成的涂层厚度≤0.3mm时，在400～750nm波长范围内的光谱透过率≤2％，具有优异的遮光性能。
本发明的双重固化共形覆膜涂料形成的覆膜，邵氏D为80～90，25℃的热导率为0.26w/(m·k)，1MHz时的介电常数为2.75，损耗因素为0.12，体积电阻率为3.5×1016Ω·cm。2.64mm厚度时的介电强度为420V/mil。
本发明的双重固化共形覆膜涂料形成的覆膜，可满足喷涂、刷涂、浸渍、点胶等各种半自动及全自动涂覆工艺。
根据本发明的一种实施方式，所述双重固化共形覆膜涂料按重量份计，由40～45份丙烯酸交联剂，40～55份稀释剂，0.1～0.5份催化剂，0.5～1.5份流平剂，0.01～0.2份光学增亮剂，2～7份光引发剂和1～5份填料制备得到。
根据本发明的一种实施方式，所述丙烯酸交联剂选自Desmolux D100、Bayer UVVP LS2337和Bayer UV VP LS2396中的至少一种。
根据本发明的一种实施方式，所述稀释剂为丙烯酸异冰片酯。
根据本发明的一种实施方式，所述催化剂为二丁基二月桂酸锡。
二月桂酸二丁基锡也叫二丁基二月桂酸锡，是一种聚氨酯催化剂，还是一种热稳定剂，主要用于PVC软透制品的加工，硅橡胶的催化剂，聚酰胶和酚醛树脂的光热稳定剂等。可以用于胶粘剂、聚氨酯泡沫、弹性体、涂料、填缝剂等产品的生产。
根据本发明的一种实施方式，所述流平剂选自BYK-354、BYK-355和BYK-356中的至少一种。
根据本发明的一种实施方式，所述光学增亮剂为噻吩苯并恶唑类荧光增白剂。
根据本发明的一种实施方式，所述光引发剂为2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。
根据本发明的一种实施方式，所述填料按重量份计，包括CeO20.01～1份，MnO20.01～0.05份和B2O30.1～0.5份，Al2O30.01～1.5份。
本发明的第二方面提供了一种制备上述双重固化共形覆膜涂料的方法，包括以下步骤：
S1：将所述丙烯酸交联剂、稀释剂和流平剂在惰性气体和黄光保护下进行第一次搅拌混匀，得到混合液A；
S2：将光引发剂加入步骤S1得到的混合液A中，进行第二次搅拌混匀，得到混合液B；
S3：将所述光学增亮剂加入步骤S2得到的混合液B中，进行第三次搅拌混匀，得到混合液C；
S4：将所述混合液C抽真空后，加入所述催化剂和填料，进行第四次搅拌混匀，得到混合液D；
S5：将所述混合液D抽真空并搅拌脱泡后，即得所述的双重固化共形覆膜涂料。
根据本发明的一种实施方式，上述制备方法中，选用自转-公转真空搅拌机。
根据本发明的一种实施方式，上述制备方法中，选用MV-300SVII自转-公转真空搅拌机。
根据本发明的一种实施方式，步骤S1中，第一次搅拌混匀的自转速度为350～450rpm，公转速度为25～35rpm，搅拌时间为15～25min。
根据本发明的一种实施方式，步骤S1中，第一次搅拌混匀的自转速度为400rpm，公转速度为30rpm，搅拌时间为20min。
根据本发明的一种实施方式，步骤S2中，第二次搅拌混匀的自转速度为750～850rpm，公转速度为25～35rpm，搅拌时间为25～35min。
根据本发明的一种实施方式，步骤S2中，第二次搅拌混匀的自转速度为800rpm，公转速度为30rpm，搅拌时间为30min。
根据本发明的一种实施方式，步骤S3中，第三次搅拌混匀先以400rpm自转速度和30rpm的公转速度搅拌5min，然后以1000rpm自转速度和30rpm的公转速度搅拌30min。
根据本发明的一种实施方式，步骤S4中，第四次搅拌混匀的搅拌速度为400rpm，搅拌时间为20min。
根据本发明的一种实施方式，步骤S5中，抽真空至-95kPa，边搅拌边脱泡1h。
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
本例提供了一种制备双重固化共形覆膜涂料的方法，包括以下步骤：
S1：将所述丙烯酸交联剂、稀释剂和流平剂在惰性气体和黄光保护下进行第一次搅拌混匀，得到混合液A；
S2：将光引发剂加入步骤S1得到的混合液A中，进行第二次搅拌混匀，得到混合液B；
S3：将所述光学增亮剂加入步骤S2得到的混合液B中，进行第三次搅拌混匀，得到混合液C；
S4：将所述混合液C抽真空后，加入所述催化剂和填料，进行第四次搅拌混匀，得到混合液D；
S5：将所述混合液D抽真空并搅拌脱泡后，即得所述的双重固化共形覆膜涂料。
上述制备方法中，选用MV-300SVII自转-公转真空搅拌机。
步骤S1中，第一次搅拌混匀的自转速度为400rpm，公转速度为30rpm，搅拌时间为20min。
步骤S2中，第二次搅拌混匀的自转速度为800rpm，公转速度为30rpm，搅拌时间为30min。
步骤S3中，第三次搅拌混匀先以400rpm自转速度和30rpm的公转速度搅拌5min，然后以1000rpm自转速度和30rpm的公转速度搅拌30min。
步骤S4中，第四次搅拌混匀的搅拌速度为400rpm，搅拌时间为20min。
步骤S5中，抽真空至-95kPa，边搅拌边脱泡1h。
实施例2
本例采用实施例1的制备方法，制备了一种双重固化共形覆膜涂料，该涂料由由40份丙烯酸交联剂，40份稀释剂，0.1份催化剂，0.5份流平剂，0.01份光学增亮剂，2份光引发剂和1份填料制备得到。
其中，丙烯酸交联剂选自Desmolux D100、Bayer UV VP LS2337和Bayer UV VPLS2396中的至少一种。
稀释剂为丙烯酸异冰片酯。
催化剂为二丁基二月桂酸锡。
流平剂选自BYK-354、BYK-355和BYK-356中的至少一种。
光学增亮剂为噻吩苯并恶唑类荧光增白剂。
光引发剂为2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。
填料按重量份计，包括CeO20.01份，MnO20.01份和B2O30.1份，Al2O30.01份。
实施例3
本例采用实施例1的制备方法，制备了一种双重固化共形覆膜涂料，该涂料由由45份丙烯酸交联剂，40份稀释剂，0.5份催化剂，1.5份流平剂，0.2份光学增亮剂，7份光引发剂和1～5份填料制备得到。
其中，丙烯酸交联剂选自Desmolux D100、Bayer UV VP LS2337和Bayer UV VPLS2396中的至少一种。
稀释剂为丙烯酸异冰片酯。
催化剂为二丁基二月桂酸锡。
流平剂选自BYK-354、BYK-355和BYK-356中的至少一种。
光学增亮剂为噻吩苯并恶唑类荧光增白剂。
光引发剂为2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。
填料按重量份计，包括CeO21份，MnO20.05份和B2O30.5份，Al2O31.5份。
实施例4
本例采用实施例1的制备方法，制备了一种双重固化共形覆膜涂料，该涂料由由40份丙烯酸交联剂，50份稀释剂，0.3份催化剂，1.0份流平剂，0.1份光学增亮剂，4份光引发剂和3份填料制备得到。
其中，丙烯酸交联剂选自Desmolux D100、Bayer UV VP LS2337和Bayer UV VPLS2396中的至少一种。
稀释剂为丙烯酸异冰片酯。
催化剂为二丁基二月桂酸锡。
流平剂选自BYK-354、BYK-355和BYK-356中的至少一种。
光学增亮剂为噻吩苯并恶唑类荧光增白剂。
光引发剂为2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。
填料按重量份计，包括CeO20.5份，MnO20.01份和B2O30.3份，Al2O30.6份。
实施例5
本例采用实施例1的制备方法，制备了一种双重固化共形覆膜涂料，该涂料由由40份丙烯酸交联剂，40份稀释剂，0.5份催化剂，1.5份流平剂，0.1份光学增亮剂，5份光引发剂和2份填料制备得到。
其中，丙烯酸交联剂选自Desmolux D100、Bayer UV VP LS2337和Bayer UV VPLS2396中的至少一种。
稀释剂为丙烯酸异冰片酯。
催化剂为二丁基二月桂酸锡。
流平剂选自BYK-354、BYK-355和BYK-356中的至少一种。
光学增亮剂为噻吩苯并恶唑类荧光增白剂。
光引发剂为2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。
填料按重量份计，包括CeO20.5份，MnO20.01份和B2O30.1份，Al2O30.01份。
对比例1
本例与实施例5的区别在于，不含填料。
对比例2
本例与实施例5的区别在于，不含光学增亮剂。
检测例
本例检测了实施例5和对比例1、2制备的双重固化共形覆膜涂料，检测结果如表1所示。市售产品为对照组。
表1
Figure BDA0002731693150000071
Figure BDA0002731693150000081
此外，实施例5的涂料在300-600mw/cm2，365nm紫外光照射下10s固化，并且湿气条件下固化2～3天也可以完全达到性能，而对照组的产品不具备上述性能。
上面结合实施例对本发明作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.双重固化共形覆膜涂料，其特征在于，由丙烯酸交联剂、稀释剂、催化剂、流平剂、光学增亮剂、光引发剂和填料制备得到；所述共形覆膜涂料形成的涂层厚度≤0.3mm时，在400～750nm波长范围内的光谱透过率≤2％。
2.根据权利要求1所述的双重固化共形覆膜涂料，其特征在于，所述双重固化共形覆膜涂料按重量份计，由40～45份丙烯酸交联剂，40～55份稀释剂，0.1～0.5份催化剂，0.5～1.5份流平剂，0.01～0.2份光学增亮剂，2～7份光引发剂和1～5份填料制备得到。
3.根据权利要求1或2所述的双重固化共形覆膜涂料，其特征在于，所述丙烯酸交联剂选自Desmolux D100、Bayer UV VP LS2337和Bayer UV VP LS2396中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的双重固化共形覆膜涂料，其特征在于，所述稀释剂为丙烯酸异冰片酯。
5.根据权利要求1或2所述的双重固化共形覆膜涂料，其特征在于，所述催化剂为二丁基二月桂酸锡。
6.根据权利要求1或2所述的双重固化共形覆膜涂料，其特征在于，所述流平剂选自BYK-354、BYK-355和BYK-356中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的双重固化共形覆膜涂料，其特征在于，所述光学增亮剂为噻吩苯并恶唑类荧光增白剂。
8.根据权利要求1或2所述的双重固化共形覆膜涂料，其特征在于，所述光引发剂为2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。
9.根据权利要求1或2所述的双重固化共形覆膜涂料，其特征在于，所述填料按重量份计，包括CeO20.01～1份，MnO20.01～0.05份，B2O30.1～0.5份和Al2O30.01～1.5份。
10.一种制备如权利要求1至9任一项所述的双重固化共形覆膜涂料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将所述丙烯酸交联剂、稀释剂和流平剂在惰性气体和黄光保护下进行第一次搅拌混匀，得到混合液A；
S2：将光引发剂加入步骤S1得到的混合液A中，进行第二次搅拌混匀，得到混合液B；
S3：将所述光学增亮剂加入步骤S2得到的混合液B中，进行第三次搅拌混匀，得到混合液C；
S4：将所述混合液C抽真空后，加入所述催化剂和填料，进行第四次搅拌混匀，得到混合液D；
S5：将所述混合液D抽真空并搅拌脱泡后，即得所述的双重固化共形覆膜涂料。
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