CN114806278A - 一种耐碱性油墨、制备方法及应用 - Google Patents

一种耐碱性油墨、制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐碱性油墨，每100g油墨为单位计，包括以下组分：主剂、固化剂、交联剂、催化剂、感光剂、抗腐蚀剂、粘接剂和分散剂；所述主剂为顺式‑1,4聚异戊二烯橡胶和聚吡咯，含量为60～75g；所述固化剂含量为10～15g；所述交联剂为三羟甲基丙烷‑三(3‑吖丙啶基丙酸酯)，含量为1～3g；所述催化剂含量为0.5～1g；所述感光剂为溴化银和氯化铵，含量为1～5g；所述抗腐蚀剂为苯并三氮唑，含量为0.5～1g；所述粘结剂为3,5‑二硝基水杨酸和咪唑啉，含量为2～10g；所述分散剂含量为1～5g。本发明的油墨具有很好的耐碱性，稳定性好；油墨曝光前后颜色变化明显；制备流程简单，容易进行批量生产；能够应用于PCB板的防焊处理，防焊效果好。

Description

一种耐碱性油墨、制备方法及应用
技术领域
本发明涉及油墨领域，具体的说，尤其涉及一种耐碱性油墨、制备方法及应用。
背景技术
阻焊是PCB制作工艺流程中重要的一环，而阻焊所需要的油墨也是整个阻焊环节的重要组成，油墨的选择、性能等因素直接影响到后续焊接、上OSP膜、化镍金、电镍金等一系列表面处理工艺,从而影响到PCB板的质量和使用寿命。
感光成像抗蚀剂可作为油墨用于制造印刷线路板，其涂层均匀，但是曝光前后没有明显的颜色变化，这样无法对曝光前后油墨是否反生光变质而固化作出判断，为了确保完成固化，就需要等待较长时间，不利于提高生产效率。
现有油墨大多耐碱性差，不耐碱性会限制油墨的使用，同时也限制了表面处理药水的使用。例如，PCB板的表面进行镀金时，采用酸性体系的镀金液进行镀金，该酸性体系的镀金液一般是氰化物，会造成环境污染，如果想降低环境污染，就可以采用属于环保金盐的亚硫酸金钠，但是亚硫酸金钠在酸性条件下极不稳定，而在碱性条件下稳定，如果油墨具有较好的耐碱性，那么化学镀金处理可以有更多的镀金液选择，使得工艺流程变得简单。
发明内容
为了解决现有油墨的耐碱性差、油墨固化前后颜色变化不明显的问题，本发明提供一种耐碱性油墨、制备方法及应用。
一种耐碱性油墨，每100g油墨为单位计，包括以下组分：
主剂、固化剂、交联剂、催化剂、感光剂、抗腐蚀剂、粘接剂和分散剂；
所述主剂为顺式-1,4聚异戊二烯橡胶和聚吡咯，含量为60～75g；
所述固化剂含量为10～15g；
所述交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)，含量为1～3g；
所述催化剂含量为0.5～1g；
所述感光剂为溴化银和氯化铵，含量为1～5g；
所述抗腐蚀剂为苯并三氮唑，含量为0.5～1g；
所述粘结剂为3,5-二硝基水杨酸和咪唑啉，含量为2～10g；
所述分散剂含量为1～5g。本发明油墨的耐碱性好，固化前后颜色变化明显。
可选的，所述固化剂为酚醛环氧树脂，酚醛环氧树脂含量为10～15g。酚醛环氧树脂的固化效果好。
可选的，所述催化剂为1,4-丁二醇，所述1,4-丁二醇含量为0.5～1g。催化剂能够加快油墨的制备。
可选的，所述分散剂为聚乙二醇，所述聚乙二醇含量为1～5g。
可选的，所述顺式-1,4聚异戊二烯橡胶和聚吡咯的质量比为1:1。采用顺式-1,4聚异戊二烯橡胶和聚吡咯主剂的油墨较其它现有油墨，稳定性更好。
可选的，所述溴化银和氯化铵的质量比为1:4。溴化银和氯化铵共同作用，时油墨曝光前后有明显的颜色变化。
可选的，所述3,5-二硝基水杨酸和咪唑啉的质量比为1:1。提高了油墨与PCB基板的结合力。
一种耐碱性油墨的制备方法，采用上述耐碱性油墨的组分和组分含量，依次包括以下步骤：
S1：将固化剂、交联剂和溶剂进行混合，搅拌均匀，然后加入主剂进行搅拌，搅拌速度为60～80转/每分钟，搅拌时间为30min，温度为50摄氏度，所述溶剂为纯乙醇和盐酸的混合液；
S2：将感光剂、抗腐蚀剂、粘结剂、分散剂、催化剂和溶剂进行混合，搅拌均匀，搅拌速度为20～30转/每分钟，温度为30～50摄氏度，搅拌时间20～25分钟，所述溶剂为纯乙醇和盐酸的混合液；
S3：将步骤S1和步骤S2的溶液进行混合，快速搅拌，搅拌速度为100～150转/每分钟；
S4：最后将混合后的溶液加热至78～90摄氏度，将溶剂挥发掉。制备过程简单，容易控制，效率高，得到的油墨具有很好的耐碱性，以及曝光前后油墨颜色变化明显。
可选的，所述步骤S1和步骤S2的溶剂均为10mL纯乙醇和10mL盐酸的混合液。
一种耐碱性油墨的应用，采用耐碱性油墨，对PCB板进行防焊处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供一种耐碱性油墨、制备方法及应用，本发明的油墨具有很好的耐碱性，稳定性好；油墨曝光前后颜色变化明显；制备流程简单，容易进行批量生产；能够应用于PCB板的防焊处理，防焊效果好。
具体实施方式
为了详细说明本发明的技术方案，下面将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种耐碱性油墨，提供以下实施例：
实施例1
本实施提供一种耐碱性油墨，每100g油墨为单位计，包括以下组分：
主剂、固化剂、交联剂、催化剂、感光剂、抗腐蚀剂、粘接剂和分散剂。
主剂为顺式-1,4聚异戊二烯橡胶和聚吡咯，含量为60g，顺式-1,4聚异戊二烯橡胶和聚吡咯的质量比为1:1。
固化剂含量为15g,该固化剂为酚醛环氧树脂，酚醛环氧树脂作为固化剂，起到固化的作用。
交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)，含量为3g。交联剂用于连接主剂和固化剂，形成共聚物。
催化剂含量为1g，该催化剂为1,4-丁二醇。催化剂加快反应速递，加快交联剂、固化剂和主剂等组分形成油墨。
感光剂为溴化银和氯化铵，含量为5g，溴化银和氯化铵的质量比为1:4。溴化银和氯化铵共同作用，油墨能够在曝光前后产生明显的颜色变化，以便识别油墨是否已经固化。本发明的油墨固化前为深绿色，固化后后颜色明显变浅，稍微偏蓝色。
抗腐蚀剂为苯并三氮唑，含量为1g。苯并三氮唑能够提高油墨的耐酸碱性，特别是在其他组分的配合下，大大提高耐碱性。
粘结剂为3,5-二硝基水杨酸和咪唑啉，含量为10g，3,5-二硝基水杨酸和咪唑啉的质量比为1:1。粘接剂能够提高油墨与PCB基板的结合力，提高PCB板防焊的效果。
分散剂含量为5g，该分散剂为聚乙二醇，分散剂将感光剂、抗腐蚀剂、粘接剂、催化剂进行分散。
实施例2：
本实施提供一种耐碱性油墨，每100g油墨为单位计，包括以下组分：
主剂、固化剂、交联剂、催化剂、感光剂、抗腐蚀剂、粘接剂和分散剂。
主剂为顺式-1,4聚异戊二烯橡胶和聚吡咯，含量为75g，顺式-1,4聚异戊二烯橡胶和聚吡咯的质量比为1:1。
固化剂含量为10g，该固化剂为酚醛环氧树脂，酚醛环氧树脂作为固化剂，起到固化的作用。
交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)，含量为1g。交联剂用于连接主剂和固化剂，形成共聚物。
催化剂含量为0.5g，该催化剂为1,4-丁二醇。催化剂加快反应速递，加快交联剂、固化剂和主剂等组分形成油墨。
感光剂为溴化银和氯化铵，含量为1g，溴化银和氯化铵的质量比为1:4。溴化银和氯化铵共同作用，油墨能够在曝光前后产生明显的颜色变化，以便识别油墨是否已经固化。本发明的油墨固化前为深绿色，固化后后颜色明显变浅，稍微偏蓝色。
抗腐蚀剂为苯并三氮唑，含量为0.5g。苯并三氮唑能够提高油墨的耐酸碱性，特别是在其他组分的配合下，大大提高耐碱性。
粘结剂为3,5-二硝基水杨酸和咪唑啉，含量为9g，3,5-二硝基水杨酸和咪唑啉的质量比为1:1。粘接剂能够提高油墨与PCB基板的结合力，提高PCB板防焊的效果。
分散剂含量为3g，该分散剂为聚乙二醇，分散剂将感光剂、抗腐蚀剂、粘接剂、催化剂进行分散。
实施例3
本实施提供一种耐碱性油墨，每100g油墨为单位计，包括以下组分：
主剂、固化剂、交联剂、催化剂、感光剂、抗腐蚀剂、粘接剂和分散剂。
主剂为顺式-1,4聚异戊二烯橡胶和聚吡咯，含量为74g，顺式-1,4聚异戊二烯橡胶和聚吡咯的质量比为1:1。
固化剂含量为14.5g，该固化剂为酚醛环氧树脂，酚醛环氧树脂作为固化剂，起到固化的作用。
交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)，含量为3g。交联剂用于连接主剂和固化剂，形成共聚物。
催化剂含量为0.8g，该催化剂为1,4-丁二醇。催化剂加快反应速递，加快交联剂、固化剂和主剂等组分形成油墨。
感光剂为溴化银和氯化铵，含量为4g，溴化银和氯化铵的质量比为1:4。溴化银和氯化铵共同作用，油墨能够在曝光前后产生明显的颜色变化，以便识别油墨是否已经固化。本发明的油墨固化前为深绿色，固化后后颜色明显变浅，稍微偏蓝色。
抗腐蚀剂为苯并三氮唑，含量为0.7g。苯并三氮唑能够提高油墨的耐酸碱性，特别是在其他组分的配合下，大大提高耐碱性。
粘结剂为3,5-二硝基水杨酸和咪唑啉，含量为2g，3,5-二硝基水杨酸和咪唑啉的质量比为1:1。粘接剂能够提高油墨与PCB基板的结合力，提高PCB板防焊的效果。
分散剂含量为1g，该分散剂为聚乙二醇，分散剂将感光剂、抗腐蚀剂、粘接剂、催化剂进行分散。
对比例1
一种油墨，每100g油墨为单位计，包括以下组分：
顺式-1,4聚异戊二烯橡胶：32.5g
聚吡咯：32.5g
酚醛环氧树脂：15g
三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)：3g
1,4-丁二醇：1g
苯并三氮唑：1g
3,5-二硝基水杨酸：5g
咪唑啉：5g
聚乙二醇：5g
对比例2
一种油墨，每100g油墨为单位计，包括以下组分：
顺式-1,4聚异戊二烯橡胶：30g
聚吡咯：30g
酚醛环氧树脂：15g
三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)：3g
1,4-丁二醇：1g
溴化银：5g
苯并三氮唑：1g
3,5-二硝基水杨酸：5g
咪唑啉：5g
聚乙二醇：5g
对比例3
一种油墨，每100g油墨为单位计，包括以下组分：
顺式-1,4聚异戊二烯橡胶：30g
聚吡咯：30g
酚醛环氧树脂：15g
三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)：3g
1,4-丁二醇：1g
氯化铵：5g
苯并三氮唑：1g
3,5-二硝基水杨酸：5g
咪唑啉：5g
聚乙二醇：5g
对比例4：
一种油墨，每100g油墨为单位计，包括以下组分：
顺式-1,4聚异戊二烯橡胶：30.5g
聚吡咯：30.5g
酚醛环氧树脂：15g
三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)：3g
1,4-丁二醇：1g
溴化银：1g
氯化铵：4g
3,5-二硝基水杨酸：5g
咪唑啉：5g
聚乙二醇：5g
经试验测试，实施例1～3和对比例1～4的耐碱性能和感光性能结果如下表：
耐碱性能指标：通过调节油墨所在PH环境来判断油墨的耐碱性优劣，以油墨能接受的最大PH值来判断耐碱性能，在时间相同且大于2小时的条件下：若PH≥13，耐碱性为优；若11＜PH≤12，耐碱性为良；若10＜PH≤11，耐碱性为较差；若9＜PH≤10，耐碱性为差；若PH≤9，耐碱性为很差。
感光性能指标；固化前后颜色由深变浅明显可见，且带有偏蓝色为优；固化前后颜色由深变浅明显可见为良；固化前后颜色由深变浅稍微明显为较差；固化前后颜色由深变浅不明显为差；固化前后颜色由深变浅没有变化为很差。通过观察固化前后颜色变化明显程度，来判断油墨的感光性能。
Figure BDA0003662610480000071
通过表格对比可知，采用溴化银和氯化铵共同作为感光剂，比没有感光剂或者采用溴化银、氯化铵中其中一种作为感光剂，感光性能更好，即油墨固化前后颜色变化明显；采用苯丙三氮唑作为抗腐蚀剂，油墨的耐碱性能为优。
本发明提供一种耐碱性油墨的制备方法，提供以下实施例：
制备方法的实施例一：
本实施例提供一种耐碱性油墨的制备方法，采用上述实施例1～实施例4任一实施例的耐碱性油墨的组分和组分含量，依次包括以下步骤：
S1：将固化剂、交联剂和溶剂进行混合，搅拌均匀，然后加入主剂进行搅拌，搅拌速度为60转/每分钟，搅拌时间为30min，温度为50摄氏度。在50℃下，交联剂快速的与固化剂连接，加入主剂后，再搅拌30分钟，该步骤S1的溶剂为10mL纯乙醇和10mL盐酸的混合液。
S2：将感光剂、抗腐蚀剂、粘结剂、分散剂、催化剂和溶剂进行混合，搅拌均匀，搅拌速度为25转/每分钟，温度为30摄氏度，搅拌时间23分钟，该步骤S2的溶剂为10mL纯乙醇和10mL盐酸的混合液。此步骤的搅拌速度比步骤S1的搅拌速度要慢，为了使分散剂充分与感光剂、催化剂和抗腐蚀剂接触。
S3：将步骤S1和步骤S2的溶液进行混合，快速搅拌，搅拌速度为125转/每分钟。在催化剂作用下，加快搅拌速度可以提高分散效果，分散均匀，反应较快。
S4：最后将混合后的溶液加热至85摄氏度，将溶剂挥发掉，即挥发盐酸和乙醇。
制备方法的实施例二：
本实施例提供一种耐碱性油墨的制备方法，采用上述实施例1～实施例4任一实施例的耐碱性油墨的组分和组分含量，依次包括以下步骤：
S1：将固化剂、交联剂和溶剂进行混合，搅拌均匀，然后加入主剂进行搅拌，搅拌速度为80转/每分钟，搅拌时间为30min，温度为50摄氏度。在50℃下，交联剂快速的与固化剂连接，加入主剂后，再搅拌30分钟，该步骤S1的溶剂为10mL纯乙醇和10mL盐酸的混合液。
S2：将感光剂、抗腐蚀剂、粘结剂、分散剂、催化剂和溶剂进行混合，搅拌均匀，搅拌速度为20转/每分钟，温度为50摄氏度，搅拌时间25分钟，该步骤S2的溶剂为10mL纯乙醇和10mL盐酸的混合液。此步骤的搅拌速度比步骤S1的搅拌速度要慢，为了使分散剂充分与感光剂、催化剂和抗腐蚀剂接触。
S3：将步骤S1和步骤S2的溶液进行混合，快速搅拌，搅拌速度为150转/每分钟。在催化剂作用下，加快搅拌速度可以提高分散效果，分散均匀，反应较快。
S4：最后将混合后的溶液加热至78摄氏度，将溶剂挥发掉，即挥发盐酸和乙醇。
制备方法的实施例三：
本实施例提供一种耐碱性油墨的制备方法，采用上述实施例1～实施例4任一实施例的耐碱性油墨的组分和组分含量，依次包括以下步骤：
S1：将固化剂、交联剂和溶剂进行混合，搅拌均匀，然后加入主剂进行搅拌，搅拌速度为70转/每分钟，搅拌时间为30min，温度为50摄氏度。在50℃下，交联剂快速的与固化剂连接，加入主剂后，再搅拌30分钟，该步骤S1的溶剂为10mL纯乙醇和10mL盐酸的混合液。
S2：将感光剂、抗腐蚀剂、粘结剂、分散剂、催化剂和溶剂进行混合，搅拌均匀，搅拌速度为30转/每分钟，温度为40摄氏度，搅拌时间20分钟，该步骤S2的溶剂为10mL纯乙醇和10mL盐酸的混合液。此步骤的搅拌速度比步骤S1的搅拌速度要慢，为了使分散剂充分与感光剂、催化剂和抗腐蚀剂接触。
S3：将步骤S1和步骤S2的溶液进行混合，快速搅拌，搅拌速度为100转/每分钟。在催化剂作用下，加快搅拌速度可以提高分散效果，分散均匀，反应较快。
S4：最后将混合后的溶液加热至90摄氏度，将溶剂挥发掉，即挥发盐酸和乙醇。
本发明还提供一种耐碱性油墨的应用，采用耐碱性油墨，对PCB板进行防焊处理。
本发明提供一种耐碱性油墨、制备方法及应用，本发明的油墨具有很好的耐碱性，稳定性好；油墨曝光前后颜色变化明显；制备流程简单，容易进行批量生产；能够应用于PCB板的防焊处理，防焊效果好。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实施的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种耐碱性油墨，其特征在于：每100g油墨为单位计，包括以下组分：
主剂、固化剂、交联剂、催化剂、感光剂、抗腐蚀剂、粘接剂和分散剂；
所述主剂为顺式-1,4聚异戊二烯橡胶和聚吡咯，含量为60～75g；
所述固化剂含量为10～15g；
所述交联剂为三羟甲基丙烷-三(3-吖丙啶基丙酸酯)，含量为1～3g；
所述催化剂含量为0.5～1g；
所述感光剂为溴化银和氯化铵，含量为1～5g；
所述抗腐蚀剂为苯并三氮唑，含量为0.5～1g；
所述粘结剂为3,5-二硝基水杨酸和咪唑啉，含量为2～10g；
所述分散剂含量为1～5g。
2.根据权利要求1所述的一种耐碱性油墨，其特征在于：所述固化剂为酚醛环氧树脂，酚醛环氧树脂含量为10～15g。
3.根据权利要求1所述的一种耐碱性油墨，其特征在于：所述催化剂为1,4-丁二醇，所述1,4-丁二醇含量为0.5～1g。
4.根据权利要求1所述的一种耐碱性油墨，其特征在于：所述分散剂为聚乙二醇，所述聚乙二醇含量为1～5g。
5.根据权利要求1所述的一种耐碱性油墨，其特征在于：所述顺式-1,4聚异戊二烯橡胶和聚吡咯的质量比为1:1。
6.根据权利要求1所述的一种耐碱性油墨，其特征在于：所述溴化银和氯化铵的质量比为1:4。
7.根据权利要求1所述的一种耐碱性油墨，其特征在于：所述3,5-二硝基水杨酸和咪唑啉的质量比为1:1。
8.一种耐碱性油墨的制备方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的耐碱性油墨的组分和组分含量，依次包括以下步骤：
S1：将固化剂、交联剂和溶剂进行混合，搅拌均匀，然后加入主剂进行搅拌，搅拌速度为60～80转/每分钟，搅拌时间为30min，温度为50摄氏度，所述溶剂为纯乙醇和盐酸的混合液；
S2：将感光剂、抗腐蚀剂、粘结剂、分散剂、催化剂和溶剂进行混合，搅拌均匀，搅拌速度为20～30转/每分钟，温度为30～50摄氏度，搅拌时间20～25分钟，所述溶剂为纯乙醇和盐酸的混合液；
S3：将步骤S1和步骤S2的溶液进行混合，快速搅拌，搅拌速度为100～150转/每分钟；
S4：最后将混合后的溶液加热至78～90摄氏度，将溶剂挥发掉。
9.根据权利要求8所述的一种耐碱性油墨的制备方法，其特征在于：所述步骤S1和步骤S2的溶剂均为10mL纯乙醇和10mL盐酸的混合液。
10.一种耐碱性油墨的应用，其特征在于：采用如权利要求1所述的耐碱性油墨，对PCB板进行防焊处理。
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