CN112625503B - 具有高附着力的pcb板制程用uv固化喷墨打印油墨 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有高附着力的PCB板制程用UV固化喷墨打印油墨，其包括胺改性聚醚丙烯酸酯齐聚物5‑30份、光活性稀释单体20‑50份、功能性单体5‑35份、光引发剂1‑20份、助剂1‑10份、颜料5‑20份；所述光活性稀释单体为含有烷氧基的单官能丙烯酸酯、烷氧基的双官能丙烯酸酯、或烷氧基的三官能丙烯酸酯中的一种或多种的丙烯酸酯化合物；所述功能性单体为含有氨基的单官能或多官能丙烯酸酯。本发明油墨室温粘度在10‑50mPa·s之间，室温表面张力在20‑30mN/m之间，在具有优良的喷印性能的同时，还对基材具有优异的附着力性能以及耐热冲击性能。
Description
【技术领域】
本发明属于PCB打印油墨技术领域，特别是涉及一种具有高附着力的PCB板制程用UV固化喷墨打印油墨。
【背景技术】
数字喷墨打印技术(Digital Printing Inkjet Technology)，早在1990年就有人预见到该技术会在PCB生产中得到推广和应用，并且将可能成为PCB生产的主流技术。目前，数字喷墨打印技术快速又低成本化的优点已经逐步被人们所认识和理解，特别是对于多品种和低批量的PCB产品的生产是十分理想的。
PCB电路板在制作过程中，需要在其表面喷射一层油墨，起到保护作用，由于PCB板制程工艺的复杂性和特殊性，油墨在PCB板制程过程中不能发生开裂、变色、脱离等现象，作为电路板用的喷墨打印用油墨则必须具有良好的附着力、绝缘性、耐热性、耐酸碱性、耐溶剂性等优异性能。现有技术中的PCB板制程用UV固化喷墨打印油墨，为了增加其附着力，一般会经常选择添加高分子量与高粘度的聚氨酯等化合物，添加高粘度聚氨酯类化合物的油墨打印字符色块在焊锡以及化金等工艺中的会变色以及脱落。
因此，需要提供一种新的具有高附着力的PCB板制程用UV固化喷墨打印油墨来解决上述问题。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种具有高附着力的PCB板制程用UV固化喷墨打印油墨，室温粘度在10-50mPa·s之间，室温表面张力在20-30mN/m之间，大大提高了增强附着力，同时能够增强耐热冲击性能。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种具有高附着力的PCB板制程用UV固化喷墨打印油墨，其包括胺改性聚醚丙烯酸酯齐聚物5-30份、光活性稀释单体20-50份、功能性单体5-35份、光引发剂1-20份、助剂1-10份、颜料5-20份；所述光活性稀释单体为含有烷氧基的单官能丙烯酸酯、烷氧基的双官能丙烯酸酯、或烷氧基的三官能丙烯酸酯中的一种或多种的丙烯酸酯化合物；所述功能性单体为含有氨基的单官能或多官能丙烯酸酯。
进一步的，所述胺改性聚醚丙烯酸酯齐聚物每分子所含丙烯酸酯官能团数为2-6，室温粘度为20-10000mPa·s。
进一步的，所述含有烷氧基的单官能丙烯酸酯在室温下的粘度为10-1000mPa·s，表面张力为20-30mN/m。
进一步的，所述光活性稀释单体选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、2-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟乙酯、三羟基丙烷二丙烯酸酯、羟基苯乙烯丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯等中的一种或多种。
进一步的，所述功能性单体选自甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、丙烯酸氨基甲酸酯、甲基丙烯酸氨基甲酸酯、聚氨酯甲基丙烯酸酯、丙烯酸叔丁氨基乙酯、甲基丙烯酸叔丁氨基乙酯中的一种或多种。
进一步的，所述光引发剂为苯偶姻类及其衍生物、烷基苯酮类及其衍生物、酰基磷氧化物类及其衍生物、蒽酮类及其衍生物中的一种或多种。
进一步的，所述助剂为流平剂、消泡剂、成膜助剂中的一种或多种。
进一步的，所述颜料选自红色、黄色、蓝色、白色、黑色、紫色颜料、染料、色素中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明一种具有高附着力的PCB板制程用UV固化喷墨打印油墨的有益效果在于：本方案所制备的喷墨打印油墨的温室粘度为25-35mPa·s，室温表面张力为22-26mN/m，在具有优良的打印性能的同时，还具有优异的附着力和耐热冲击性能，完全能够满足PCB板制程需求，有效的防止油墨开裂、变色、脱离等。现市场油墨在进行光固化未烘烤前，因在运输过程中出现人为等因素导致PCB板之间剐蹭掉油，本方案所制备的打印油墨极大的增加了油墨烤前附着力，能够有效的避免PCB板因刮蹭出现的掉油现象；在PCB后期制程中、焊锡化金等过程，尤其是焊锡过程中，字符油墨极易因受高温掉字符，而本方案制备的打印油墨具有更高的耐热性能，能够有效的避免因高温存在的掉字符现象。
【具体实施方式】
实施例：
本实施例为一种具有高附着力的PCB板制程用UV固化喷墨打印油墨，其包括以下组分：胺改性聚醚丙烯酸酯A、光活性稀释单体B、功能性单体C、光引发剂D、助剂E、颜料F。
制备方法：将原材料按照配方比例混合均匀，并用分散机在500-2000转速下搅拌1-2h，将搅拌均匀的原物料浆料采用球磨机或砂磨机进行研磨，在1500-3000rpm转速下研磨1-2h，通过激光粒度仪检测粒径D50在100-300nm之间，然后采用1μ过滤器过滤得到本方案所述油墨。
下面结合具体的实施例与对比例对本发明做进一步的详细说明。按表1所述配比将物料混合均匀，按照上述步骤制备获得实施例1-3、对比例1-6的喷墨打印油墨。
表1实施例1-3、对比例1-6中的成份与配比
组分品牌说明：组分A是胺改性聚醚丙烯酸酯齐聚物(IGM公司)、组分B是烷氧化四氢呋喃丙烯酸酯(沙多玛)、组分C是丙烯酸二甲氨基乙酯(沙多玛)、组分D是2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(Sigma-Aldrich)、组分E是BYK-306(毕克化学)、组分F是钛白粉R-706(杜邦)。
性能测试：
将上述制备的实施例1-3、对比例1-6的喷墨打印油墨注入喷墨打印机的墨囊中，采用395nm的LED灯，曝光灯能量设置为300-500mJ/cm2，喷头温度设置为45-55℃，基板可以采用陶瓷/玻璃/FCCL/FR-4等，启用特定的喷印模式程序进行喷墨打印，制得样板然后对油墨涂层进行性能评价，喷印过程及性能评价方法如下所述：
(1)指触干燥性测试
用手指触摸刚喷印得到的油墨涂层，然后肉眼观察其干燥程度及表面情况。
指触干燥性测试标准如下：
○：油墨的喷墨即时固化性好且无指纹印；
×：油墨的喷墨即时固化性差且指触有痕。
(2)附着力测试
将样板放置在150℃烘箱中烘烤1h，采用百格法对样板进行附着力测试，切割喷墨油墨涂层至基材表面，形成格状划痕，再用3M胶带粘贴并撕开，观察涂层脱落情况，然后评价。
附着力测试标准如下：
○：无任何脱落痕迹；
△：有轻微掉角但无成片脱落；
×：有大面积成片脱落。
(3)绝缘信赖性测试
对样板上的IPC-B梳型电极施加DC 100V偏压电压，25-65℃温度循环的条件下，在90％R.H的恒温恒湿槽中放置一周，然后在室温与DC 500V的条件下处理一分钟，用万用表进行阻值测定与光学显微镜观察。
绝缘信赖性测试标准如下：
○：绝缘性几乎无下降，完全观察不到表面变化；
△：绝缘性略有下降，或铜离子发生少量迁移；
×：绝缘性下降明显，或铜离子大量迁移。
(4)耐焊锡热冲击性测试
将样板放置在温度为288℃的锡炉中，将样板浸泡在锡炉中10s，再拿出冷却至室温，总共三次。
耐焊锡热冲击性测试标准如下：
○：没有色变、脱落以及隆起；
△：有色变，但无脱落以及隆起；
×：外观有明显色变、脱落和隆起。
(5)耐酸性测试
将样板浸泡在10％体积分数的H2SO4水溶液中30分钟，取出后用去离子水洗净、风干、观察。
耐酸性测试评价标准如下：
○：没有色变、脱落以及隆起；
△：有色变，但无脱落以及隆起；
×：外观有明显色变、脱落和隆起。
(6)耐碱性测试
将样板浸泡在10％体积分数的NaOH水溶液中30分钟，取出后用去离子水洗净、风干、观察。
耐酸性测试评价标准如下：
○：没有色变、脱落以及隆起；
△：有色变，但无脱落以及隆起；
×：外观有明显色变、脱落和隆起。
(7)耐溶剂性测试
将样板浸泡在PMA(丙二醇甲醚醋酸酯)溶液中30分钟，取出后用去离子水洗净、风干、观察。
耐酸性测试评价标准如下：
○：没有色变、脱落以及隆起；
△：有色变，但无脱落以及隆起；
×：外观有明显色变、脱落和隆起。
实施例1-3与对比例1-6进行上述测试检测的结果如表2所示。
表2实施例1-3、对比例1-6所制备油墨的性能检测结果
从表2的测试结果可以看出，本实施例1-3制备的油墨，其各项性能均是最佳，尤其是附着力和耐热冲击性能，满足PCB板制程工艺对打印油墨的性能需求。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种具有高附着力的PCB板制程用UV固化喷墨打印油墨，其特征在于：其包括胺改性聚醚丙烯酸酯齐聚物5-30份、光活性稀释单体20-50份、功能性单体5-35份、光引发剂1-20份、助剂1-10份、颜料5-20份；所述光活性稀释单体为含有烷氧基的单官能丙烯酸酯、烷氧基的双官能丙烯酸酯、或烷氧基的三官能丙烯酸酯中的一种或多种的丙烯酸酯化合物；所述功能性单体为含有氨基的单官能或多官能丙烯酸酯；所述胺改性聚醚丙烯酸酯齐聚物每分子所含丙烯酸酯官能团数为2-6，室温粘度为20-10000mPa·s；所述含有烷氧基的单官能丙烯酸酯在室温下的粘度为10-1000mPa·s，表面张力为20-30mN/m。
2.如权利要求1所述的具有高附着力的PCB板制程用UV固化喷墨打印油墨，其特征在于：所述光活性稀释单体选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、2-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟乙酯、三羟基丙烷二丙烯酸酯、羟基苯乙烯丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的具有高附着力的PCB板制程用UV固化喷墨打印油墨，其特征在于：所述功能性单体选自甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、丙烯酸氨基甲酸酯、甲基丙烯酸氨基甲酸酯、聚氨酯甲基丙烯酸酯、丙烯酸叔丁氨基乙酯、甲基丙烯酸叔丁氨基乙酯中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的具有高附着力的PCB板制程用UV固化喷墨打印油墨，其特征在于：所述光引发剂为苯偶姻类及其衍生物、烷基苯酮类及其衍生物、酰基磷氧化物类及其衍生物、蒽酮类及其衍生物中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的具有高附着力的PCB板制程用UV固化喷墨打印油墨，其特征在于：所述助剂为流平剂、消泡剂、成膜助剂中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的具有高附着力的PCB板制程用UV固化喷墨打印油墨，其特征在于：所述颜料选自红色、黄色、蓝色、白色、黑色、紫色颜料、染料、色素中的一种或多种。
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