CN115926576A - 一种挠性电路板遮光涂料及其制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种挠性电路板遮光涂料及其制备方法和使用方法，包括如下按质量百分比计的组分：黑色色粉10％‑30％，填料10％‑50％，溶剂3％‑15％，树脂30％‑50％；所述黑色色粉为碳粉；所述填料根据设计使用需要选用为耐燃材料或耐磨材料；所述树脂为环氧树脂或聚酯树脂。一种上述挠性电路板遮光涂料的制备方法，包括以下步骤：S1，将黑色色粉、分散剂、填料、消泡剂、溶剂、树脂和固化剂依照质量百分比依次称重加入至配料桶中；S2，将步骤S1中得到的混合物使用高速搅拌机充分搅拌均匀；S3，将步骤S2中得到的混合物上三辊轮机进行研磨，得到遮光涂料成品。本发明遮光涂料与传统技术中的覆膜材料相比，成本更加低廉，加工流程更短，生产良率高，结构厚度更薄，弯折性能更高。
Description
技术领域
本发明涉及遮光涂料技术领域，尤其涉及一种挠性电路板遮光涂料及其制备方法和使用方法。
背景技术
挠性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板；具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点；中国发明201120096808.6公开了一种挠性覆铜板，其构成为Cu(铜)+AD(胶粘剂)+PI(聚酰亚胺膜)，此种挠性覆铜板无法达到遮光效果，现FPC制造商为产品具有遮光性能效果，会使用黑色覆盖膜材料贴合另一侧来实现遮光性能，此种加工方式生产物料成本高。
现需要一种新型遮光涂料及其制备方法，使用涂膜方式涂覆在PI(聚酰亚胺膜)上，能够使得挠性电路板具有遮光效果，能够解决上述问题。
发明内容
本发明提供了一种挠性电路板遮光涂料及其制备方法和使用方法，通过对现有遮光涂料进行技术改造，解决了现有挠性电路板遮光效果具有改进空间的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种挠性电路板遮光涂料，包括如下按质量百分比计的组分：黑色色粉10％-30％，填料10％-50％，溶剂2％-15％，树脂30％-50％；
所述黑色色粉为碳粉；
所述填料根据设计使用需要选用为耐燃材料或耐磨材料；
所述树脂为环氧树脂或聚酯树脂。
优选的，所述填料为耐燃材料时选用三氧化二铝。
优选的，所述填料为耐磨材料时选用二氧化硅或硫酸钡。
优选的，所述遮光涂料的原料中添加有助剂，所述助剂包括质量百分比为8％-30％的分散剂，0.3％-1.5％的消泡剂，5％-20％的固化剂。
优选的，所述分散剂为BYK分散剂或DAC分散剂，所述固化剂为氨基树脂或异氰树脂。
一种上述挠性电路板遮光涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1，将黑色色粉、分散剂、填料、消泡剂、溶剂、树脂和固化剂依照质量百分比依次称重加入至配料桶中；
S2，将步骤S1中得到的混合物使用高速搅拌机充分搅拌均匀；
S3，将步骤S2中得到的混合物上三辊轮机进行研磨，得到遮光涂料成品。
一种上述挠性电路板遮光涂料的使用方法，包括以下步骤：
S1，将被附物聚酰亚胺薄膜平放在印刷台面上；
S2，取适量遮光涂料置于聚酰亚胺薄膜表面靠近上边缘处；
S3，手持涂布棒沾上涂料后，水平往下拉，尽量不要施加向下的力量；
S4，将涂布好的聚酰亚胺薄膜取下，放到烤箱中进行烘烤。
本发明的有益效果在于：
本发明遮光涂料与传统技术中的黑色覆盖膜材料相比，成本更加低廉，加工流程更短，生产良率高，结构厚度更薄，弯折性能更高。
且本发明能够根据设计使用需要选用耐燃性好的三氧化二铝作为填料，提升遮光涂料的抗燃效果，选用耐磨性好的二氧化硅或硫酸钡，碳酸钙等，提升遮光涂料的耐磨性能。
附图说明
图1是本发明制备方法步骤示意图；
图2是本发明使用方法步骤示意图；
图3-图5是本发明涂布后试验检测数据表。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来详细说明本发明的具体内容。
本发明提供了一种挠性电路板遮光涂料，包括如下按质量百分比计的组分：黑色色粉10％-30％，填料10％-50％，溶剂2％-15％，树脂30％-50％；
所述黑色色粉为碳粉；黑色色粉的选用可有效遮光，使用量依据不同遮光产品涂层厚度来决定，涂层薄的产品，其中黑色色粉的百分占比就高，涂层厚的产品，黑色色粉百分占比就可以降低。另外黑色色粉的选择，黑色色粉主成份为C(碳)，高含量的C会降低电气绝缘性，若有绝缘需求需改用有特别处理的黑色色粉，但要用来遮光的话，用量需在原基础上再提升。黑色色粉类似活性碳，有着高吸附的表面积，随着色粉百分占比的提高，会导致黏度、摇变性的提高，使得涂层涂布作业困难。
所述填料根据设计使用需要选用为耐燃材料或耐磨材料；填料的加入，可以控制树脂含量与固化剂的固定配比，从而使得涂层整体特性稳定。填料的高百分占比，可使得涂层的干燥性好，低百比占比，涂层的柔轫性好。填料材质的选用，看涂层需要选择附加特性。
所述树脂为环氧树脂或聚酯树脂。树脂种类选择可依涂层产品选择，在此产品开发中依聚脂树脂为主，主要选聚脂是要它的附着力、柔软性。
进一步地，所述填料为耐燃材料时选用三氧化二铝。
进一步地，所述填料为耐磨材料时选用二氧化硅或硫酸钡。
进一步地，所述遮光涂料的原料中添加有助剂，所述助剂包括质量百分比为8％-30％的分散剂，0.3％-1.5％的消泡剂，5％-20％的固化剂。消泡剂的使用，使得涂层内气泡去除及表面平整没针孔、凹陷。
进一步地，所述分散剂为BYK分散剂或DAC分散剂，所述固化剂为氨基树脂或异氰树脂。分散剂的添加是为了在高含量黑色色粉之下帮助研磨及降黏的作用，可使得研磨后的涂料黏度可控制。但分散剂的种类及添加量会影响到遮光的效果，需要与黑色色粉做连动的配方调整。
请参阅图1所示，本发明提供了一种上述挠性电路板遮光涂料的制备方法，包括以下步骤：
S1，将黑色色粉、分散剂、填料、消泡剂、溶剂、树脂和固化剂依照质量百分比依次称重加入至配料桶中；
S2，将步骤S1中得到的混合物使用高速搅拌机充分搅拌均匀；
S3，将步骤S2中得到的混合物上三辊轮机进行研磨，得到遮光涂料成品。
遮光涂料成品的涂覆使用如下：
被附物：聚酰亚胺薄膜PolyimideFilm(以下简称PI)有黄色及黑色两种；
涂料：本发明生产的遮光涂料成品；
涂布棒：15um刻度涂布棒。
请参阅图2所示，其涂布方法为：
S1、将PI水平放置在印刷台面上；
S2、取适量涂料置于PI面上靠上边缘处；
S3、手持涂布棒粘上涂料后，水平往下拉，尽量不要施加向下的力量；
S4、将涂布好的PI取下，放到烤箱中烘烤，160度/3min(烘烤条件依照树脂使用种类及涂膜厚度调整)。
其涂布后检测方式为：
1)、涂膜厚度：使用分离卡测量，量测涂膜的中间三点再减去PI的厚度，即为涂层膜厚；
2)百格测试：用百格刀划好后，用3M胶带做拉扯测试；
3)耐热测试，将涂布好的PI剪为小正方块(3X3cm)，放入288度锡炉做SolderFloat测试，每次10sec，一共三次；
4)耐溶剂测试：取白色纸巾沾上酒精，在涂布面上擦拭；
5)遮光测试：在一暗室，用手机电光功能并将光源朝上放置，将涂膜好的PI膜放置其中，目视观察；
6)反沾黏测试：将涂膜好的PI涂膜面朝上，并在其上放置一张未涂膜的PI，放进热压机(温度180度/压力100kg/时间100sec)，取出后看二者剥离时的状况。
实施例1：选用重量百分比为50％的环氧树脂EP-133，10％的氨基树脂，10％的黑色色粉，25％的硫酸钡，5％的溶剂制备遮光涂料。
实施例2：选用重量百分比为50％的环氧树脂EP-460，10％的氨基树脂，10％的黑色色粉，25％的二氧化硅，5％的溶剂制备遮光涂料。
实施例3：选用重量百分比为50％的环氧树脂EP-586，10％的氨基树脂，10％的黑色色粉，25％的三氧化二铝，5％的溶剂制备遮光涂料。
实施例4：选用重量百分比为25％的环氧树脂EP-133，10％的氨基树脂，10％的黑色色粉，50％的硫酸钡，5％的溶剂制备遮光涂料。
实施例5：选用重量百分比为25％的环氧树脂EP-460，10％的氨基树脂，10％的黑色色粉，50％的二氧化硅，5％的溶剂制备遮光涂料。
实施例6：选用重量百分比为25％的环氧树脂EP-586，10％的氨基树脂，10％的黑色色粉，50％的三氧化二铝，5％的溶剂制备遮光涂料。
实施例1-实施例6测试结果如图3所示：
实施例5和实施例2在反沾黏测试中，树脂含量高造成固化不良，后续树脂用量选用25％，并再加入不同固化剂种类及用量做分组测试。
在黑色色粉10％含量中，只有黑色聚酰亚胺薄膜25um的组合可达到遮光要求，黑色色粉含量需要再提高，但在目前实验中就因黑色色粉吸油量过高造成黏度过高(>50000cpc),在后续上机黏度需要(<4000cpc)，加入大量溶剂调整，也会导致黑色色粉含量百分比下降，需要色粉分散剂来搭配使用。
在耐溶剂测试中实施例2和实施例1与实施例3相比，实施例2较佳，后续定为EP-460为主体树脂。
填料种类上来看，不影响测试结果，根据节约成本需要选择硫酸钡使用。
实施例7：选用重量百分比为35％的环氧树脂EP-586，10％的封闭型异氰酸酯，15％的黑色色粉，12％的BYK分散剂A，25％的硫酸钡，3％的溶剂制备遮光涂料。
实施例8：选用重量百分比为35％的环氧树脂EP-460，10％的封闭型异氰酸酯，15％的黑色色粉，12％的DAC分散剂B，25％的硫酸钡，3％的溶剂制备遮光涂料。
实施例9：选用重量百分比为35％的环氧树脂EP-460，10％的开放型异氰酸酯，15％的黑色色粉，12％的DAC分散剂C，25％的硫酸钡，3％的溶剂制备遮光涂料。
实施例10：选用重量百分比为35％的环氧树脂EP-460，10％的氨基树脂，15％的黑色色粉，18％的BYK分散剂A，20％的硫酸钡，2％的溶剂制备遮光涂料。
实施例11：选用重量百分比为35％的环氧树脂EP-460，10％的封闭型异氰酸酯，15％的黑色色粉，18％的DAC分散剂B，20％的硫酸钡，2％的溶剂制备遮光涂料。
实施例12：选用重量百分比为35％的环氧树脂EP-460，10％的开放型异氰酸酯，15％的黑色色粉，18％的DAC分散剂C，20％的硫酸钡，2％的溶剂制备遮光涂料。
如图4所示，实施例7和实施例6进行对比在耐溶剂及反沾黏测试都有进步，改用封闭性异氰酸酯固化剂在160度3min烘烤条件下有正面效果。
比较实施例7、实施例8和实施例9，不同的分散剂在分散排列上也不相同，其中实施例8在黑色聚酰亚胺薄膜12.5um满足要求。
色粉含量到15搭配分散剂B可满足黑色聚酰亚胺薄膜12.5um要求，后续设定为主要配比。
比较实施例9、实施例11及实施例12三组中，采用了封闭型与开放性固化剂，都可达到耐溶剂及反沾黏测试需要，但异氰酸酯系列固化剂的反应速度明显较氨基树脂来的快，快的结果导致了变脆及变硬，所以需要控制其使用量，而开放型的在室温就会反应，不适合后续产品化。
实施例13：选用重量百分比为35％的环氧树脂EP-460，10％的封闭型异氰酸酯，20％的黑色色粉，16％的DAC分散剂B，10％的硫酸钡，9％的溶剂制备遮光涂料。
实施例14：选用重量百分比为35％的环氧树脂EP-460，10％的封闭型异氰酸酯，25％的黑色色粉，20％的DAC分散剂B，5％的硫酸钡，5％的溶剂制备遮光涂料。
实施例15：选用重量百分比为35％的环氧树脂EP-460，5％的氨基树脂，5％的封闭型异氰酸酯,15％的黑色色粉，12％的DAC分散剂B，25％的硫酸钡，3％的溶剂制备遮光涂料。
实施例16：选用重量百分比为35％的环氧树脂EP-460，10％的氨基树脂，5％的封闭型异氰酸酯,15％的黑色色粉，12％的DAC分散剂B，20％的硫酸钡，3％的溶剂制备遮光涂料。
实施例17：选用重量百分比为35％的环氧树脂EP-586，5％的氨基树脂，5％的封闭型异氰酸酯,15％的黑色色粉，12％的DAC分散剂B，25％的硫酸钡，3％的溶剂制备遮光涂料。
实施例18：选用重量百分比为35％的环氧树脂EP-586，10％的氨基树脂，5％的封闭型异氰酸酯,15％的黑色色粉，12％的DAC分散剂B，20％的硫酸钡，3％的溶剂制备遮光涂料。
如图5所示，依照黄色PI遮光结果来看，黑色色粉含量需达到25百分比。
依照实施例15和实施例16混合固化剂的实验组合来看结果，在各项测试一致，但实际测试样品，有氨基树脂混搭的产品手感较为厚实，单有氨基树脂的反应速度不太够，在产品实际生产时需要考虑操作参数的容许度，所以实际生产选用实施例15和实施例16的方案较为安全。
本发明遮光涂料与传统技术中的黑色覆盖膜材料相比，成本更加低廉，加工流程更短，生产良率高，结构厚度更薄，弯折性能更高。
且本发明能够根据设计使用需要选用耐燃性好的三氧化二铝作为填料，提升遮光涂料的抗燃效果，选用耐磨性好的二氧化硅或硫酸钡，碳酸钙等，提升遮光涂料的耐磨性能。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
Claims (8)
1.一种挠性电路板遮光涂料，其特征在于，包括如下按质量百分比计的组分：黑色色粉10％-30％，填料10％-50％，溶剂2％-15％，树脂30％-50％；
所述黑色色粉为碳粉；
所述填料根据设计使用需要选用为耐燃材料或耐磨材料；
所述树脂为环氧树脂或聚酯树脂。
2.根据权利要求1所述的一种挠性电路板遮光涂料，其特征在于，所述填料为耐燃材料时选用三氧化二铝。
3.根据权利要求1所述的一种挠性电路板遮光涂料，其特征在于，所述填料为耐磨材料时选用二氧化硅或硫酸钡。
4.根据权利要求1所述的一种挠性电路板遮光涂料，其特征在于，所述遮光涂料的原料中添加有助剂，所述助剂包括质量百分比为8％-30％的分散剂，0.3％-1.5％的消泡剂，5％-20％的固化剂。
5.根据权利要求4所述的一种挠性电路板遮光涂料，其特征在于，所述分散剂为BYK分散剂或DAC分散剂，所述固化剂为氨基树脂或异氰树脂。
6.一种上述挠性电路板遮光涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将黑色色粉、分散剂、填料、消泡剂、溶剂、树脂和固化剂依照质量百分比依次称重加入至配料桶中；
S2，将步骤S1中得到的混合物使用高速搅拌机充分搅拌均匀；
S3，将步骤S2中得到的混合物上三辊轮机进行研磨，得到遮光涂料成品。
7.一种上述挠性电路板遮光涂料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将被附物聚酰亚胺薄膜平放在印刷台面上；
S2，取适量遮光涂料置于聚酰亚胺薄膜表面靠近上边缘处；
S3，手持涂布棒沾上涂料后，水平往下拉，尽量不要施加向下的力量；
S4，将涂布好的聚酰亚胺薄膜取下，放到烤箱中进行烘烤。
8.根据权利要求7所述的一种上述挠性电路板遮光涂料的使用方法，其特征在于，步骤S4中，烘烤温度为160度，烘烤时间为3min。
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