CN114989718A - 一种光照褪膜的涂料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种光照褪膜的临时保护涂料及其应用。直接在线路板表面进行激光钻孔，非常容易产生铜屑，进而会影响钻孔的精度。针对现有技术存在的问题，本发明提供一种光照褪膜的临时保护涂料，该涂料体系中添加有羧甲基硫醚改性的丙烯酸树脂，使得该涂料可以通过非夺氢型光引发剂在波长为365nm的UVLED灯下成膜，在钻孔过程中对PCB电路板表面形成保护，有效抑制铜屑的产生，进而提高钻孔精度。另外，该涂料形成的固化涂层还可通过夺氢型光引发剂在波长为400nm‑520nm的蓝光LED灯照射下，发生脱羧反应，使得涂层从基材表面自动脱落完成褪膜过程，有效避免了碱性褪膜剂对电路板产生的腐蚀作用。
Description
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种光照褪膜的临时保护涂料及其应用。
背景技术
PCB线路板作为手机等电子产品的核心部件，不断向着高精尖的方向发展。电子制造业为了实现固定体积线路密度的提高，发展出了高密度互连印制电路板，通过多层线路板的叠加，以绝缘层将它们相互隔离开。传统的方式是通过在绝缘层间钻孔，然后将孔镀以金属从而实现层层电路间的线路导通，实现线路密度大大提高。
直接在线路板表面进行激光钻孔，非常容易产生铜屑，进而会影响钻孔的精度，而且该方法也只能运用在层数较少的多层线路，对于层数较多的多层板，则只能用钻针来进行，但目前层数较多的多层板几乎都是直接入钻，铜面是没有辅助涂层的，严重影响钻孔的精度。为了解决这个问题，本发明提供一种蓝光光照脱膜的临时保护涂料，该涂料体系中添加有羧甲基硫醚改性的丙烯酸树脂，使得该涂料可以通过非夺氢型光引发剂在波长为365nm的UVLED灯下成膜，在钻孔过程中对PCB电路板表面形成保护，有效抑制铜屑的产生，进而提高钻孔精度。另外，该涂料形成的固化涂层还可通过夺氢型光引发剂在波长为400nm-520nm的蓝光LED灯照射下，由夺氢型光引发剂夺取羧甲基硫醚改性丙烯酸树脂结构中羧基上的氢原子，使得羧基被还原发生脱落断裂，切断涂层和基材的连接，使得涂层通过手撕从基材表面脱落完成褪膜过程，有效避免了碱性褪膜剂对电路板产生的腐蚀作用。同时脱羧反应生成的CO2气体，能够造成涂层和基材的界面松动，可促进褪膜的完成。
发明内容
现有技术存在的问题：直接在线路板表面进行激光钻孔，非常容易产生铜屑，进而会影响钻孔的精度。针对现有技术存在的问题，本发明提供一种光照褪膜的临时保护涂料，以重量份数计，包括以下成分：
所述光引发剂包括至少一种非夺氢型光引发剂以及至少一种夺氢型光引发剂，所述非夺氢型光引发剂与夺氢型光引发剂的质量比为1:1-2，
所述夺氢型光引发剂的主吸收波段大于非夺氢型光引发剂的主吸收波段。
具体地，所述丙烯酸树脂包括环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂中的一种或两种以上的组合物。
具体地，所述环氧丙烯酸树脂包括坤隆HM-112、HM-2549。
具体地，所述聚氨酯丙烯酸树脂包括坤隆HM-316、HM-306。
具体地，所述聚酯丙烯酸树脂包括坤隆HM235、HM6111。
具体地，所述羧甲基硫醚改性聚氨酯丙烯酸酯按照以下步骤制备：
(1)80℃温度下，等摩尔的巯基乙酸和三羟甲基单烯丙基醚在催化剂AIBN的催化下发生自由基加成反应，AIBN的添加重量为巯基乙酸重量的1％，反应得到三羟甲基单羧甲基硫醚丙酯(TMCPE)；
(2)在三孔圆底烧瓶中加入20.1g IPDI、0.04g催化剂DBTDL，然后将圆底烧瓶的温度升至70℃，在氮气保护下，将20.4g TMCPE滴加到烧瓶中，滴加完成后，搅拌反应4h，通过FTIR测量监测反应，持续滴加至反应体系中的异氰酸根吸收峰不再减少，再将4.72g PETA和0.005g对苯二酚加入反应体系，反应在70℃下继续进行，直至反应体系中异氰酸根吸收峰在FTIR光谱上消失，反应结束，最后，通过旋转蒸发除去溶剂，即得到无色高粘度液体改性聚氨酯丙烯酸酯。
具体地，所述活性单体包括季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、1,6-乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯中的一种或两种以上的混合物。
具体地，所述无机粉料的平均粒径为1500-5000目。
具体地，所述无机粉料包括滑石粉、片状云母粉、透明粉的一种或两种。
具体地，所述非夺氢型光引发剂包括裂解型光引发剂。
具体地，所述裂解型光引发剂的最大吸收波长低于400nm。
具体地，所述裂解型光引发剂包括光引发剂2959、光引发剂1173。
具体地，所述夺氢型光引发剂的最大吸收波长范围为400nm-520nm。
具体地，所述夺氢型光引发剂包括光引发剂ITX。
具体地，所述流平剂为有机硅类流平剂。
具体地，所述有机硅类流平剂可以是BYK333或迪高450。
具体地，所述分散剂为高分子分散剂。
具体地，所述高分子分散剂可以是BYK163。
具体地，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
具体地，所述有机硅类消泡剂可以是迪高815N。
具体地，所述的一种光照褪膜的涂料的应用，其特征在于，将所述光照褪膜的涂料涂覆在PCB电路板表面，通过涂料中的非夺氢型光引发剂在发射波长为365nm的UVLED灯照射下固化成膜，完成钻孔过程，然后再通过涂层中的夺氢型光引发剂，在发射波长为400nm-520nm的蓝光LED灯照射下发生脱羧反应，手撕涂层后实现涂层从PCB电路板表面褪膜。
有益效果
本发明涂料中添加有脂肪羧酸改性的丙烯酸树脂，使得该涂料可以通过非夺氢型光引发剂在波长为365nm的UVLED灯下成膜，在钻孔过程中对PCB电路板表面形成保护，有效抑制铜屑的产生，进而提高钻孔精度。另外，该涂料形成的固化涂层还可通过夺氢型光引发剂在波长为400nm-520nm的蓝光LED灯照射下，由夺氢型光引发剂夺取羧甲基硫醚改性丙烯酸树脂结构中羧基上的氢原子，使得羧基被还原发生脱落断裂，切断涂层和基材的连接，使得涂层通过手撕从基材表面脱落完成褪膜过程，有效避免了碱性褪膜剂对电路板产生的腐蚀作用。同时脱羧反应生成的CO2气体，能够造成涂层和基材的界面松动，可促进褪膜的完成。
具体实施方式
本发明以下实施例中的环氧丙烯酸树脂为坤隆HM-112。
本发明以下实施例中的聚氨酯丙烯酸树脂为坤隆HM-316。
本发明以下实施例中的聚酯丙烯酸树脂为坤隆HM235。
本发明以下实施例中的羧甲基硫醚改性聚氨酯丙烯酸酯按照以下步骤制备：
(1)80℃温度下，等摩尔的巯基乙酸和三羟甲基单烯丙基醚在催化剂AIBN的催化下发生自由基加成反应，AIBN的添加重量为巯基乙酸重量的1％，反应得到TMCPE；
(2)在三孔圆底烧瓶中加入20.1g IPDI、0.04g催化剂DBTDL，然后将圆底烧瓶的温度升至70℃，在氮气保护下，将20.4g TMCPE滴加到烧瓶中，滴加完成后，搅拌反应4h，通过FTIR测量监测反应，持续滴加至反应体系中的异氰酸根吸收峰不再减少，再将4.72g PETA和0.005g对苯二酚加入反应体系，反应在70℃下继续进行，直至反应体系中异氰酸根吸收峰在FTIR光谱上消失，反应结束，最后，通过旋转蒸发除去溶剂，即得到无色高粘度液体改性聚氨酯丙烯酸酯。
本发明以下实施例中的无机粉料为滑石粉、片状云母粉、透明粉的一种或两种以上的组合物，其平均粒径为3000目。
本发明以下实施例中的流平剂为有机硅类流平剂BYK333或迪高450。
本发明以下实施例中的分散剂为高分子分散剂BYK163。
本发明以下实施例中的消泡剂为有机硅类消泡剂迪高815N。
实施例1
一种光照褪膜的临时保护涂料，以重量份数计，组成如下：
实施例2
一种光照褪膜的临时保护涂料，以重量份数计，组成如下：
实施例3
一种光照褪膜的临时保护涂料，以重量份数计，组成如下：
实施例4
一种光照褪膜的临时保护涂料，以重量份数计，组成如下：
实施例5
一种光照褪膜的临时保护涂料，以重量份数计，组成如下：
实施例6
一种光照褪膜的临时保护涂料，以重量份数计，组成如下：
对比例1同实施例1，不同之处在于，对比例1中的光引发剂全部是光引发剂2959。
应用
(1)将实施例1-6所获光照褪膜的涂料涂覆在PCB电路板表面，涂覆厚度为100μm，将基材置于发射波长为365nm的UVLED灯照射下固化成膜，完成钻孔过程后，将基材置于在发射波长为400nm的蓝光LED灯照射30s，用手撕涂层的方式检验涂层是否能从PCB电路板表面完整剥离。实验结果显示，按照本发明的配方和方法，实施例1-6所获涂层均能通过手撕方式从PCB基材表面剥离。
(2)将对比例1所获光照褪膜的涂料涂覆在PCB电路板表面，涂覆厚度为100μm，将基材置于发射波长为365nm的UVLED灯照射下固化成膜，完成钻孔过程后，将基材置于在发射波长为400nm的蓝光LED灯照射30s，用手撕涂层的方式检验涂层是否能从PCB电路板表面完整剥离。实验结果显示，按照对比例1的配方，其所获涂层不能通过手撕方式从PCB基材表面剥离。
性能测试
对实施例1-6所获涂层进行相关性能测试，具体测试结果如表1所示：
涂层硬度：按照测试标准GB/T6739-1996涂膜铅笔硬度进行测试。
涂层附着力：按照测试标准按照GB/T9286-1998进行测试。
钻孔毛刺：采用500倍数码放大镜观察统计，加工毛刺取20次测试披锋平均值(μm)。
表1
| 测试项 | 硬度 | 附着力(级) | 毛刺(μm) |
| 实施例1 | HB | 0 | 7.5 |
| 实施例2 | F | 0 | 7.3 |
| 实施例3 | H | 0 | 7.1 |
| 实施例4 | 2H | 0 | 6.6 |
| 实施例5 | 2H | 0 | 6.7 |
| 实施例6 | H | 0 | 6.2 |
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种光照褪膜的临时保护涂料，其特征在于，以重量份数计，包括以下成分：
所述光引发剂包括至少一种非夺氢型光引发剂以及至少一种夺氢型光引发剂，所述非夺氢型光引发剂与夺氢型光引发剂的质量比为1:1-2，
所述夺氢型光引发剂的主吸收波段大于非夺氢型光引发剂的主吸收波段。
2.根据权利要求1所述的一种光照褪膜的涂料，其特征在于，所述丙烯酸树脂包括环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂中的一种或两种以上的组合物。
3.根据权利要求1所述的一种光照褪膜的涂料，其特征在于，所述羧甲基硫醚改性聚氨酯丙烯酸酯按照以下步骤制备：
(1)80℃温度下，等摩尔的巯基乙酸和三羟甲基单烯丙基醚在催化剂AIBN的催化下发生自由基加成反应，AIBN的添加重量为巯基乙酸重量的1％，反应得到TMCPE；
(2)在三孔圆底烧瓶中加入20.1gIPDI、0.04g催化剂DBTDL，然后将圆底烧瓶的温度升至70℃，在氮气保护下，将20.4g TMCPE滴加到烧瓶中，滴加完成后，搅拌反应4h，通过FTIR测量监测反应，持续滴加至反应体系中的异氰酸根吸收峰不再减少，再将4.72g PETA和0.005g对苯二酚加入反应体系，反应在70℃下继续进行，直至反应体系中异氰酸根吸收峰在FTIR光谱上消失，反应结束，最后，通过旋转蒸发除去溶剂，即得到无色高粘度液体改性聚氨酯丙烯酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种光照褪膜的涂料，其特征在于，所述活性单体包括季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、1,6-乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种光照褪膜的涂料，其特征在于，所述无机粉料的平均粒径为1500-5000目。
6.根据权利要求1所述的一种光照褪膜的涂料，其特征在于，所述非夺氢型光引发剂包括裂解型光引发剂。
7.根据权利要求1所述的一种光照褪膜的涂料，其特征在于，所述流平剂为有机硅类流平剂。
8.根据权利要求1所述的一种光照褪膜的涂料，其特征在于，所述分散剂为高分子分散剂。
9.根据权利要求1所述的一种光照褪膜的涂料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种光照褪膜的涂料的应用，其特征在于，将所述光照褪膜的涂料涂覆在PCB电路板表面，通过涂料中的非夺氢型光引发剂在发射波长为365nm的UVLED灯照射下固化成膜，完成钻孔过程，然后再通过涂层中的夺氢型光引发剂，在发射波长为400nm-520nm的蓝光LED灯照射下发生脱羧反应，手撕涂层后实现涂层从PCB电路板表面褪膜。
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