CN115160882B - Hpe盖板用uv涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种HPE盖板用UV涂料。HPE盖板的性能虽好，但其加工精度受限，难以满足FPC增加叠层时对钻孔加工精度的需求。针对上述问题，本发明研发了一种HPE盖板用的UV固化涂料，本发明利用相似相容原理，在涂料体系中树脂基体结构中引入了酚醛环氧结构以及脂肪环结构，使得涂层与HPE盖板以及FPC在微溶涨的情况下产生有利的相互作用，同时提高了涂层与HPE盖板以及涂层与FPC之间的附着力，这对提高FPC叠层的钻孔精度、抑制毛刺的产生十分有益。
Description
技术领域
本发明涉及光固化涂料技术领域，尤其涉及一种HPE盖板用UV涂料。
背景技术
HPE盖板是一种新型的挠性印制电路板(简称FPC)在钻孔加工时所用的过渡性临时保护盖板，其具有平整性好、表面光滑、硬度高等诸多优点，主要起到钻孔定位、减少毛刺、延长钻针使用寿命的作用。HPE盖板是由酚醛树脂和牛皮纸压合而成，材料价格低廉，用作FPC钻孔加工的过渡性临时保护盖板具有巨大市场潜力。
HPE盖板的性能虽好，但其加工精度受限，难以满足FPC增加叠层时对钻孔加工精度的需求。为了提高多层FPC钻孔加工后的精度，相关研究人员参考铝盖板涂层方法，在HPE盖板表面也引入涂层。然而，HPE盖板是由酚醛树脂和牛皮纸压合而成，HPE盖板表面的酚醛树脂基材表面致密且呈惰性，没有羟基、羧基等活性点，常规的涂料很难在其表面附着。
针对上述问题，本发明研发了一种HPE盖板用的UV固化涂料，本发明利用相似相容原理，在涂料体系中树脂基体结构中引入了酚醛环氧结构以及脂肪环结构，使得涂层与HPE盖板以及FPC在微溶涨的情况下产生有利的相互作用，同时提高了涂层与HPE盖板以及涂层与FPC之间的附着力，这对提高FPC叠层的钻孔精度、抑制毛刺的产生十分有益。
本发明同时优选了长兴化工的纯丙烯酸树脂DR-A870与聚氨酯丙烯酸酯6153-3复配作为基体丙烯酸树脂。纯丙烯酸树脂DR-A870分子量较大，能更好的协助涂层铺展和润湿基材；聚氨酯丙烯酸酯6153-3延伸率佳。当纯丙烯酸树脂DR-A870与聚氨酯丙烯酸酯6153-3两者质量比为1:1-2时，涂层与HPE盖板以及涂层与FPC之间的附着力有明显的协同促进作用；同时体系硬度低，有利于钻针的入钻精度，具有一定韧性有利于钻针排屑。
发明内容
现有技术中存在的问题是：HPE盖板难以满足FPC增加叠层时对钻孔加工精度的需求。针对此问题，本发明提供一种HPE盖板用UV涂料，以重量比计，包括以下成分：
具体地，所述丙烯酸树脂包括环氧改性丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、纯丙烯酸树脂中的至少一种。
具体地，所述环氧改性丙烯酸树脂包括长兴化工环氧丙烯酸树脂6148T-85、6215-100、624-100中的至少一种。
具体地，所述聚氨酯丙烯酸树脂包括长兴化工聚氨酯丙烯酸树脂6153-3、6185、DRU092中的至少一种。
具体地，所述聚酯丙烯酸树脂包括长兴化工聚酯丙烯酸树脂6333-100、6316、6340中的至少一种。
具体地，所述纯丙烯酸树脂包括长兴化工纯丙丙烯酸酯DRA870、6530B-40、 6536-1中的至少一种。
具体地，所述丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂DR-A870 按照重量比1:1-2组成的混合物。
具体地，所述丙烯酸固体树脂为自制，按照以下步骤制备：
称取HEMA、EOEOEA、HDCPMA、MFE-W4、AIBN和二氧六环于圆底烧瓶中， HEMA与EOEOEA、HDCPMA、MFE-W4四种单体的摩尔比为2:1:1:3，AIBN的添加量为四种单体总重量的0.5％，HEMA在二氧六环中的重量百分含量为10％，对反应混合液通氮气45min除氧，将烧瓶置于70℃油浴锅下搅拌反应24h，反应结束后，采用正己烷洗涤沉淀产物后并置于45℃下真空干燥过夜，即得。
具体地，所述活性单体包括单官能UV单体、双官能UV单体、多官能UV单体中的至少一种。
具体地，所述单官能UV单体包括HDDA、TPGDA、NPGDA中的至少一种。
具体地，所述双官能UV单体包括HDDA、PET5EO4A、TMP15EOTA中的至少一种。
具体地，所述多官能UV单体包括TMPTA、PETA、DPHA中的至少一种。
具体地，所述光引发剂包括TPO、819、1173、184、ITX、907中的至少一种。
具体地，所述填料的平均粒径为1500-5000目。
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为常用的BYK333或迪高450。
具体地，所述分散剂为高分子分散剂。
具体地，所述高分子分散剂为常用的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为常用的迪高815N。
有益效果
(1)本发明利用相似相容原理，在涂料体系中树脂基体结构中引入了酚醛环氧结构以及脂肪环结构，使得涂层与HPE盖板以及FPC在微溶涨的情况下产生有利的相互作用，同时提高了涂层与HPE盖板以及涂层与FPC之间的附着力，这对提高FPC 叠层的钻孔精度、抑制毛刺的产生十分有益；
(2)本发明同时优选了长兴化工的纯丙烯酸树脂DR-A870与聚氨酯丙烯酸酯6153-3复配作为基体丙烯酸树脂。纯丙烯酸树脂DR-A870分子量较大，能更好的协助涂层铺展和润湿基材；聚氨酯丙烯酸酯6153-3延伸率佳，当纯丙烯酸树脂DR-A870 与聚氨酯丙烯酸酯6153-3两者质量比为1:1-2时，涂层与HPE盖板以及涂层与FPC 之间的附着力有明显的协同促进作用；同时体系硬度低，有利于提高钻针的入钻精度，也更有利于钻针排屑，能有效抑制毛刺的产生。
具体实施方式
本发明以下实施例中的MFE-W4为酚醛环氧乙烯基树脂，购自华东理工大学华昌聚合物有限公司。
本发明所使用的HPE盖板购自深圳柳鑫实业有限公司。
本发明以下实施例中的丙烯酸固体树脂为自制，按照以下步骤制备：
称取HEMA、EOEOEA、HDCPMA、MFE-W4、AIBN和二氧六环于圆底烧瓶中， HEMA与EOEOEA、HDCPMA、酚醛环氧乙烯基树四种单体的摩尔比为2:1:1:3，AIBN 的添加量为四种单体总重量的0.5％，HEMA在二氧六环中的质量百分含量为10％，对反应混合液通氮气45min除氧，将烧瓶置于70℃油浴锅下搅拌反应24h，反应结束后，采用正己烷洗涤沉淀产物后并置于45℃下真空干燥过夜，即得。
本发明以下实施例中填料为滑石粉，其平均粒径为3000目。
具体地，所述为有机硅类流平剂。
本发明以下实施例中的流平剂为BYK333。
本发明以下实施例中的分散剂为BYK163。
本发明以下实施例中的消泡剂为迪高815N。
实施例1
一种HPE盖板用UV涂料，以重量比计，组成如下：
其中，所述丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂DR-A870按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例2
一种HPE盖板用UV涂料，以重量比计，组成如下：
其中，所述丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂DR-A870按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例3
一种HPE盖板用UV涂料，以重量比计，组成如下：
其中，所述丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂DR-A870按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例4
一种HPE盖板用UV涂料，以重量比计，组成如下：
其中，所述丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂DR-A870按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例5
一种HPE盖板用UV涂料，以重量比计，组成如下：
其中，所述丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂DR-A870按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例6
一种HPE盖板用UV涂料，以重量比计，组成如下：
其中，所述丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂DR-A870按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例7
一种HPE盖板用UV涂料，以重量比计，组成如下：
其中，所述丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂DR-A870按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例8
一种HPE盖板用UV涂料，以重量比计，组成如下：
其中，所述丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂DR-A870按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例9
一种HPE盖板用UV涂料，以重量比计，组成如下：
其中，所述丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂DR-A870按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例10
一种HPE盖板用UV涂料，以重量比计，组成如下：
其中，所述丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂DR-A870按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例11同实施例10，不同之处在于，实施例11中的丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂DR-A870按照重量比1.5:1组成的混合物。
实施例12同实施例10，不同之处在于，实施例12中的丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂DR-A870按照重量比1:2组成的混合物。
实施例13同实施例10，不同之处在于，实施例13中的丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂DR-A870按照重量比1:1组成的混合物。
实施例14同实施例10，不同之处在于，实施例14中的丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂DR-A870按照重量比1:1.2组成的混合物。
实施例15同实施例10，不同之处在于，实施例15中的丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂6530B-40按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例16同实施例10，不同之处在于，实施例16中的丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂6536-1按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例17同实施例10，不同之处在于，实施例17中的丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与环氧丙烯酸树脂6148T-85按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例18同实施例10，不同之处在于，实施例18中的丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与环氧丙烯酸树脂6215-100按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例19同实施例10，不同之处在于，实施例19中的丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与环氧丙烯酸树脂624-100按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例20同实施例10，不同之处在于，实施例20中的丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与聚酯丙烯酸树脂6333-100按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例21同实施例10，不同之处在于，实施例21中的丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与聚酯丙烯酸树脂6316按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例22同实施例10，不同之处在于，实施例22中的丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与聚酯丙烯酸树脂6340按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例23同实施例10，不同之处在于，实施例23中的丙烯酸树脂为纯丙烯酸树脂DR-A870与聚酯丙烯酸树脂6340按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例24同实施例10，不同之处在于，实施例24中的丙烯酸树脂为纯丙烯酸树脂6530B-40与聚酯丙烯酸树脂6340按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例25同实施例10，不同之处在于，实施例25中的丙烯酸树脂为纯丙烯酸树脂6536-1与聚酯丙烯酸树脂6340按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例26同实施例10，不同之处在于，实施例26中的丙烯酸树脂为环氧丙烯酸树脂6148T-85与聚酯丙烯酸树脂6340按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例27同实施例10，不同之处在于，实施例27中的丙烯酸树脂为环氧丙烯酸树脂6215-100与聚酯丙烯酸树脂6340按照重量比1:1.5组成的混合物。
实施例28同实施例10，不同之处在于，实施例28中的丙烯酸树脂为环氧丙烯酸树脂624-100与聚酯丙烯酸树脂6340按照重量比1:1.5组成的混合物。
性能测试：
(1)将实施例1-28所获HPE盖板用UV涂料分别涂覆在同等厚度的HPE盖板表面，HPE盖板的厚度为0.3mm，涂层的光固化厚度为30μm，涂层与HPE盖板之间的附着力按照标准GB/T9286-1998进行测试，测试结果如表1所示。
(2)将同等厚度的表面分别涂覆实施例1-28所获UV涂料的HPE盖板置于三层 FPC上表面，HPE盖板的厚度为0.3mm，涂层固化厚度为30μm，然后将FPC进行定位、夹紧，然后对其进行钻孔。所用钻针为单刃钻针Φ0.20*4.0mmS180.F2.5R25。钻孔精度由CPK值评价，CPK值采用PCB孔位精度检测机进行测试，CPK值越大代表钻孔精度越高，测试结果如表1所示。钻孔时产生的毛刺采用1000倍数码显微镜测试进行测试，毛刺的大小采用20次测试披锋平均值进行评价，测试结果如表1所示。
(3)空白试验：采用未进行表面处理的HPE盖板置于三层FPC上表面，然后将 FPC定位、夹紧，然后对其进行钻孔。所用钻针为单刃钻针Φ＝0.20*4.0mmS180.F2.5R25。钻孔精度由CPK值评价，CPK值采用PCB孔位精度检测机进行测试，CPK值越大代表钻孔精度越高，测试结果如表1所示。钻孔时产生的毛刺采用1000倍数码显微镜测试进行测试，毛刺的大小采用20次测试披锋平均值进行评价，测试结果如表1所示。
表1
| 测试项 | 附着力(级) | 毛刺(μm) | 钻孔精度(±3mil) |
| 实施例1 | 1 | 7.29 | 3.85 |
| 实施例2 | 1 | 7.21 | 3.87 |
| 实施例3 | 1 | 7.11 | 3.84 |
| 实施例4 | 1 | 7.05 | 3.92 |
| 实施例5 | 1 | 6.98 | 3.94 |
| 实施例6 | 1 | 6.91 | 3.99 |
| 实施例7 | 1 | 6.85 | 4.65 |
| 实施例8 | 0 | 6.53 | 5.08 |
| 实施例9 | 0 | 6.54 | 5.10 |
| 实施例10 | 0 | 6.50 | 5.14 |
| 实施例11 | 1 | 7.68 | 3.64 |
| 实施例12 | 1 | 7.56 | 3.78 |
| 实施例13 | 1 | 7.65 | 3.86 |
| 实施例14 | 1 | 7.60 | 3.84 |
| 实施例15 | 1 | 7.72 | 3.77 |
| 实施例16 | 2 | 7.84 | 3.54 |
| 实施例17 | 2 | 7.74 | 3.46 |
| 实施例18 | 2 | 7.88 | 3.48 |
| 实施例19 | 2 | 7.77 | 3.56 |
| 实施例20 | 1 | 7.68 | 4.01 |
| 实施例21 | 1 | 7.64 | 4.06 |
| 实施例22 | 1 | 7.69 | 4.07 |
| 实施例23 | 2 | 7.90 | 3.86 |
| 实施例24 | 1 | 7.64 | 3.91 |
| 实施例25 | 2 | 7.96 | 3.66 |
| 实施例26 | 2 | 7.87 | 3.65 |
| 实施例27 | 1 | 7.68 | 3.98 |
| 实施例28 | 2 | 7.88 | 3.72 |
| 空白试验 | \ | 9.97 | 2.89 |
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 (9)
1.一种HPE盖板用UV涂料，其特征在于，以重量比计，包括以下成分：
丙烯酸树脂 10-20%
丙烯酸固体树脂 20-40%
活性单体 10-20%
光引发剂 2-5%
填料 10-20%
流平剂 0.1-0.5%
分散剂 0.5-1.5%
消泡剂 0.1-0.5%;
所述丙烯酸固体树脂为自制，具体按照以下步骤制备：
称取HEMA、EOEOEA、HDCPMA、MFE-W4、AIBN和二氧六环于圆底烧瓶中，HEMA与EOEOEA、HDCPMA、MFE-W4四种单体的摩尔比为2:1:1:3，AIBN的添加量为四种单体总重量的0.5%，HEMA在二氧六环中的重量百分含量为10%，对反应混合液通氮气45min除氧，将烧瓶置于70℃油浴锅下搅拌反应24h，反应结束后，采用正己烷洗涤沉淀产物后并置于45℃下真空干燥过夜，即得。
2.根据权利要求1所述的一种HPE盖板用UV涂料，其特征在于，所述丙烯酸树脂包括环氧改性丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、纯丙烯酸树脂中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的一种HPE盖板用UV涂料，其特征在于，所述丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸树脂6153-3与纯丙烯酸树脂DR-A870按照重量比1:1-2组成的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种HPE盖板用UV涂料，其特征在于，所述活性单体包括单官能UV单体、双官能UV单体、多官能UV单体中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种HPE盖板用UV涂料，其特征在于，所述光引发剂包括TPO、819、1173、184、ITX、907中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种HPE盖板用UV涂料，其特征在于，所述填料的THFAA平均粒径为1500-5000目。
7.根据权利要求1所述的一种HPE盖板用UV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HPE盖板用UV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HPE盖板用UV涂料，其特征在于，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
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