TW202043340A - 用於電子組件防水之塗層 - Google Patents

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約翰 D 麥克吉
葛雷格利 T 唐納森
湯瑪士 Ｓ 二世 史密斯
麗莎 Ｋ 米勒
威廉 Ｇ 科扎克
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Abstract

本發明提供一種電路板防水塗層組合物，其包含：至少一種鈍化劑，其較佳含有包含硫基官能基(理想地硫醇基)、唑部分或唑及其組合之分子；至少一種黏合劑組分，其包含有機或無機成膜聚合物，及/或一或多種可在基板表面上聚合之聚合物前驅體；及視情況，一或多種添加劑；亦提供製備及使用該塗層組合物之方法及經塗佈電路板。

Description

用於電子組件防水之塗層
本發明大體上係關於所謂的「防水」塗層組合物，其藉由沈積較薄及超薄塗層來增加經塗佈基板之耐水性；塗層組合物適用於塗佈電子組件，特定言之電路板。塗層組合物包含至少一種用於鈍化電路板之金屬組件的鈍化劑，及一或多種成膜聚合物及/或聚合物前驅體，其沈積形成耐水層之鈍化聚合塗層。本發明亦係關於製備此等塗層組合物之方法、在基板上沈積鈍化聚合塗層之方法且係關於塗佈有鈍化聚合塗層，較佳超薄耐水層之電子組件，特定言之電路板。
此部分提供背景資訊，其不必需為與本發明相關之本發明概念的先前技術。
許多基板表面得益於各種類型之塗層，包括功能層，例如提高耐腐蝕性及/或形成耐水性塗層的層。耐水性保形塗層在諸如印刷電路板(printed circuit board；PCB)之電子組件的應用有特定用途，該等印刷電路板為諸如平板電腦、蜂巢式電話及類似者之電子系統之基本構建塊。
印刷電路板使用黏附或以其他方式連接至非導電基板之導電跡線機械地支撐且電連接板上之電子組件。導電跡線通常為銅、鋁及其他導電金屬元素之金屬跡線。實現耐濕印刷電路板(PCB)且在服務環境之範圍內(特定言之在手持型電子產品市場中)保持功能性變得愈來愈重要。保護電子產品之嘗試通常在整個印刷電路板上使用一些形式之保形塗層。保形塗層材料通常為符合印刷電路板之輪廓以對板之組件提供屏障保護的聚合膜。為提供屏障保護，保形塗層在乾燥之後通常為約50-250微米(μm)厚，其為約1密耳-10密耳乾塗層厚度。塗層附加質量增加裝置重量，其製造商特定言之在手持型裝置中尋求最小化。此聚合塗層厚度亦往往會阻礙散熱，其亦為非所需的。一些保形塗層組合物亦具有含有揮發性溶劑之缺點，該等揮發性溶劑經蒸發以形成最終塗層。如本文所使用之揮發性有機化合物意謂排除參與大氣光化學反應之CO、CO2 、碳酸、金屬性碳化物或碳酸鹽及碳酸銨的碳之任何化合物，藉由EPA指示為具有可忽略的光化學反應性之彼等化合物除外(參見EPA.gov)。
保護性薄塗層已藉由諸如化學氣相沈積(chemical vapor deposition；CVD)之真空製程提供，其中固體及揮發性產物皆由揮發性前驅體經由化學反應形成，且固體產物沈積於基板上。然而，真空處理緩慢地構建塗層厚度，此為快速運轉電子產品製造之缺點。真空製程亦具有需要特定腔室之經濟缺點及使用揮發性前驅體時之環境缺點。
因此，需要一種能夠快速、耐水塗層沈積之塗層組合物及一種鈍化易腐蝕金屬跡線之沈積方法，從而對電子組件提供輕量級及經濟的保護，在應用期間不需要真空。此塗層組合物將較佳適用於電子件且特定言之適用於印刷電路板。
申請人已研發塗層組合物及應用其之方法，該方法與保形塗層相比在減小的厚度下提供更佳的防水效能且避免緩慢應用製程及與CVD及其他真空沈積製程相關的複雜設備，以及自閱讀以下描述將變得明顯的其他益處。提供克服上述缺點中之一或多者的塗層組合物、塗佈方法及經塗佈基板。
在本發明之一個態樣(態樣1)中，提供一種電路板防水塗層組合物，其包含以下、基本上由以下組成或由以下組成： (A)至少一種溶解及/或分散的鈍化劑；(B)至少一種溶解及/或分散的黏合劑組分，其包含有機或無機成膜聚合物；及/或一或多種可在基板表面上聚合之聚合物前驅體；其中該成膜聚合物及/或該一或多種聚合物前驅體係1)對(A)具反應性或2)對(A)不具反應性；及視情況，(C)一或多種溶解及/或分散的添加劑，其選自蠟、增黏劑、流動改質劑、濕潤劑、流變改質劑、穩定劑、催化劑、光引發劑、殺生物劑及生物穩定劑；及(D)至少一種溶劑或溶劑系統，其包含有機溶劑。
在一類似態樣(態樣2)中，提供一種電路板防水塗層組合物，其包含以下、基本上由以下組成或由以下組成： (A)至少一種溶解及/或分散的鈍化劑，其較佳含有包含以下之分子：硫基官能基，較佳硫醇基；唑部分；或唑，及其組合；(B)溶解及/或分散之黏合劑組分，其包含以下類型之黏合劑中之一或多者：1)有機或無機成膜聚合物，其對(A.)不具反應性；2)有機或無機成膜聚合物，其能夠與(A.)反應；3)一或多種聚合物前驅體，例如單體、寡聚物及/或預聚物，其可在基板表面上聚合且對(A.)不具反應性；4)一或多種聚合物前驅體，例如單體、寡聚物及/或預聚物，其可在基板表面上聚合且能夠與(A.)反應；及(C)視情況，一或多種溶解及/或分散的添加劑，其選自蠟、增黏劑、調平劑、流動改質劑、濕潤劑、流變改質劑、穩定劑、催化劑、顏料、光引發劑、殺生物劑及生物穩定劑；及(D)視情況，至少一種有機溶劑。
態樣3：如態樣1或2之電路板防水塗層組合物，其中該鈍化劑(A)不同於該黏合劑組分(B)；(A)係以約0.5至約60 wt.%之量存在；(B)係以約1 wt.%至約97 wt.%之量存在；(C)係以約1至80 wt.%之量存在；且至100 wt.% 之剩餘部分為(D)至少一種有機溶劑，所有均按該塗層組合物之總重量計。
態樣4：如態樣1至3中任一項之電路板防水塗層組合物，其中該鈍化劑(A)之至少一部分包含硫醇基；唑部分；或唑；且進一步包含二級官能基。
態樣5：如態樣1至4中任一項之電路板防水塗層組合物，其中該黏合劑組分(B)之至少一部分接枝至該鈍化劑(A)之至少一些分子。
態樣6：如態樣1至4中任一項之電路板防水塗層組合物，其中(B)之該有機或無機成膜聚合物包含烯烴單體及乙烯酯之聚合物或共聚物，較佳為嵌段共聚物，最佳為乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
態樣7：如態樣1至4中任一項之電路板防水塗層組合物，其中該一或多種聚合物前驅體包含可UV固化之單體、寡聚物及/或預聚物。
態樣8：如態樣1至7中任一項之電路板防水塗層組合物，其中(A)包含具有硫醇官能基及唑部分兩者之分子。
態樣9：如態樣1至8中任一項之電路板防水塗層組合物，其中(A)包含巰基矽烷寡聚物。
態樣10：如態樣1至9中任一項之電路板防水塗層組合物，其中(C)包含熔點為約50至100℃之蠟。
態樣11：如態樣1至10中任一項之電路板防水塗層組合物，其中該一或多種聚合物前驅體包括烯烴單體，其包含(甲基)丙烯酸酯單體、乙烯系單體、苯乙烯、丙烯腈及其混合物中之至少一者。
提供本發明之另一態樣(態樣12)，其包含一種使電路板防水之方法、基本上由其組成或由其組成，該方法包含以下步驟：a)將如前述態樣中任一項之塗層組合物塗覆至視情況包含一或多條與其附連之導電跡線的基板表面，較佳地該基板為電子組件，更佳為電路板，最佳為印刷電路板；b)乾燥該基板表面上之該塗層組合物；c)視情況UV固化該基板表面上之該塗層組合物；在任何步驟a)至c)期間，使黏合劑組分(B)及鈍化劑(A)之可用反應性官能基與塗層組合物組分及視情況該等導電跡線，較佳金屬跡線反應，藉此在該等基板表面上沈積不溶於水之鈍化聚合膜。一相關態樣(態樣13)提供一種根據態樣12之方法沈積於電路板上之鈍化聚合膜，其中該膜可藉由剝離而自該電路板移除。另一相關態樣(態樣14)提供一種根據態樣12塗佈之電子組件，較佳電路板，其中該電子組件展示在施加3伏特，較佳10伏特，更佳20伏特，最佳30伏特之電力下浸入於蒸餾水中30分鐘期間無電流洩漏。
本發明之另一態樣(態樣15)包含一種使電路板防水之方法、基本上由其組成或由其組成，該方法包含以下步驟、基本上由其組成或由其組成：(a)提供一種液體塗層組合物，其包含：(A)鈍化劑；(B1)有機或無機成膜聚合物；及/或(B2)一或多種可在基板表面上聚合之聚合物前驅體；及視情況：(C)添加劑；(b)將該塗層組合物塗覆於該電路板之暴露表面上且進而使(A)能夠與該表面之金屬部分反應並吸附至該等金屬部分而使該組合物保持於液態中；及(c)凝固，例如自該層移除溶劑，且視情況固化該組合物，以形成具有足以使得該表面防水之厚度的超薄膜。最終塗層可具有範圍介於約0.2至1.6 µm、0.6至15微米或視符合防水測試(該等測試易於藉由熟習此項技術者進行)、成本及重量限制所需之厚度而定之類似範圍的厚度，亦即尋求最小化此等參數。
提供本發明之另一態樣(態樣16)，其包含一種印刷電路板、基本上由其組成或由其組成，該印刷電路板包含塗覆至該印刷電路板之表面的黏附鈍化聚合塗層及與其附連之導電跡線，該聚合塗層包含：經固化黏合劑基質，其包含視情況交聯之有機或無機成膜聚合物、一或多種聚合物前驅體之反應產物、該成膜聚合物與一或多種聚合物前驅體之反應產物中之一或多者；鈍化劑，其包含硫基官能基，較佳硫醇基，唑部分，唑及其組合及/或該鈍化劑與該等導電跡線及/或組分a)之至少一部分之反應產物；及視情況，蠟顆粒，其不溶於該經固化黏合劑基質中且分散於其中。在一相關態樣(態樣17)中為態樣16之基板，其中該黏附聚合塗層包含由烯烴單體製得之聚合物，該烯烴單體包含(甲基)丙烯酸酯單體、乙烯系單體、苯乙烯、丙烯腈及其混合物中之至少一者。
本發明之另一態樣(態樣18)包含一種根據態樣12之方法沈積於基板表面上之鈍化聚合膜、基本上由其組成或由其組成，其中該基板表面為條帶、背襯或其他支撐物，藉此形成可移除的膜，以供隨後轉移至最終用途製品，例如以供作為待作為條帶施覆之預成型膜或經由層壓轉移至該最終用途製品，諸如印刷電路板。
本發明之另一態樣(態樣19)包含前述態樣中任一項之聚合耐水性塗層、基本上由其組成或由其組成，其可利用烯烴單體製備，該等烯烴單體可完全溶解或至少部分地溶解於溶劑及/或反應性稀釋劑中。在一個實施例中，本發明提供一種包含非導電基板上之至少一條導電金屬跡線的經塗佈基板，金屬跡線及非導電基板於其上沈積有為上述塗層組合物之反應產物的黏附耐水性聚合物塗層，金屬跡線藉由塗層鈍化。
在本發明之一個實施例中，將塗層塗覆至印刷電路板上之導電跡線。在一個實施例中，鈍化劑可包含分子，該分子包含硫醇官能基；唑部分；或唑及其組合。在一個實施例中，黏合劑組分可包含： 按組合物之總重量計，約0.5-45 wt.%之選自以下的黏合劑組分：聚酯或烯烴及乙烯酯之共聚物，較佳為嵌段共聚物，最佳為乙烯乙酸乙烯酯共聚物，或 按組合物之總重量計，約20-98 wt.%之黏合劑組分，其包含具有烯系不飽和基及視情況可UV固化之有機分子。
在一個實施例中，視情況添加劑(C.)可存在且包含：按組合物之總重量計，約2-80 wt.%之一或多種添加劑，其選自蠟、增黏劑、流動改質劑、濕潤劑、流變改質劑、穩定劑、催化劑、光引發劑、殺生物劑、生物穩定劑及用於鈍化之其他添加劑或聚合塗層。
如在本說明書及申請專利範圍中所使用之以下術語具有如本文所定義之含義。如本文所使用之術語「超薄」係基於IPC-CC-830定義，即超薄(ultra-thin；UT)保形塗層之特徵在於具有12.5微米(0.49密耳)或更小之厚度且可為有機、無機或有機及無機組分之組合。「浴液」在塗層技術中理解為意謂容器中之組合物，待處理之製品可浸入或部分浸入於其中以使製品或其部分與容器中之組合物接觸，例如塗層浴液將理解為意謂通常在塗覆塗層組合物之製程中使用的容器中之塗層組合物。如本文所使用之「階段」係指製程中之時間段或步驟，例如清潔階段、沖洗階段、塗佈階段，其亦可係指用於執行步驟之浴液，例如沖洗階段可係指之製程中之沖洗步驟中使用的沖洗浴液。除非本說明書中另外定義，否則術語「溶劑」意謂用作介質以至少部分溶解溶質的液體，例如根據本發明之塗層組合物或濃縮物之組分，且可包括水、有機分子、無機分子及其混合物。「溶劑系統」或「溶劑混合物」應理解為包含兩種或更多種溶劑。關於任何組分之術語「可溶」意謂組分充當溶解於溶劑或溶劑系統或反應混合物或塗層組合物中之「溶質」，藉此形成溶液，該溶液不形成對肉眼可見的單獨相(無論液相或固相)，例如沈澱物。如本文所使用之術語「烯烴單體」意謂在其結構中具有至少一個碳-碳雙鍵(C=C)之單體，此亦稱為烯系不飽和基。烯烴單體可包括(甲基)丙烯酸酯單體、乙烯系單體及具有C=C結構之其他可聚合單體。如本文所使用之術語「(甲基)丙烯酸酯單體」包括丙烯酸、甲基丙烯酸及其酯，其可經取代或未經取代。如本文所使用之乙烯系單體包括在其結構中具有乙烯基官能基(-CH=CH2 )之單體。如本文所使用，「與基板附連」意謂黏附、沈積、層壓、印刷、蝕刻、按壓、壓印或以其他方式連接至基板。「鈍化」及其文法變化將藉由熟習此項技術者理解為意謂藉由化學反應、配位錯合或藉由使金屬表面與一或多種組合物接觸而使其以其他方式分離，藉此形成更不傾向於腐蝕的更惰性表面，從而降低表面(例如金屬表面)之化學反應性。在本發明內，將「耐水性塗層」定義為黏附至表面且形成屏障之塗層，該屏障抵抗對與在供電時浸入於水或其他水性電解質中相關之板的腐蝕性損壞。耐水性塗層可理想地抵抗及/或防止氧氣及/或含水流體滲透至經塗佈表面。本文所揭示之某些耐水性塗層亦鈍化印刷電路板，特定言之跡線上之一些或所有金屬表面。耐水性塗層效能之一個標準為防止或減少由於在通電時(意謂將電壓施加至印刷電路板時)浸入、冷凝或潮濕而暴露於水或水性液體中對經組裝印刷電路板的損壞。與未充分保護之電路板之此暴露相關的損壞包括電化學遷移現象，諸如樹枝狀生長及導電陽極絲形成，以及導電跡線及電子組件之導電連接件之腐蝕性退化。
出於多種原因，較佳的為本文所揭示之塗層組合物及濃縮物可實質上不含先前技術中用於類似目的之組合物中的許多成分。特定言之，獨立地對於下文列出之各較佳最小化的成分，按給定次序愈來愈較佳的為根據本發明之塗層組合物或濃縮物之至少一些實施例含有不超過1.0、0.5、0.35、0.10、0.08、0.04、0.02、0.01、0.001或0.0002百分比(更佳地該等數值以公克/公升計，更佳以ppm計)的以下組分中之每一者：銅、金、銀、氧化劑，諸如過氧化物及過氧酸、高錳酸鹽、過氯酸鹽、氯酸鹽、亞氯酸鹽、次氯酸鹽、過硼酸鹽、六價鉻、硫酸及硫酸鹽、硝酸及硝酸根離子；以及氟、甲醛、甲醯胺、羥胺、氰化物、氰酸鹽；稀土金屬；硼，例如硼砂、硼酸鹽；鍶；及/或游離鹵素離子，例如氟、氯、溴或碘。此外，獨立地對於下文列出之各較佳最小化的成分，按給定次序愈來愈較佳的為根據本發明之所沈積塗層之至少一些實施例含有不超過1.0、0.5、0.35、0.10、0.08、0.04、0.02、0.01、0.001或0.0002百分比(更佳地該等數值以千分率(ppt)計)的前述組分及另外未反應之單體或溶劑中之每一者。
簡單術語「金屬」或「金屬性」將藉由熟習此項技術者理解為意謂由金屬元素(例如，鋁)之原子製成的材料(無論製品或表面)，金屬元素以至少55、65、75、85或95原子百分比之量(隨著給定的次序愈來愈較佳)存在，例如簡單術語「鋁」包括純鋁及其合金之彼等，其含有至少55、65、75、85或95原子百分比之鋁原子(隨著給定次序愈來愈較佳)。裸金屬性表面應理解為意謂在不存在塗層之情況下的金屬性表面，而非經由在空氣及/或水中老化而自金屬性表面衍生的金屬之氧化物。
除在操作實例中或以其他方式指示之情況以外，表述成分數量、反應條件或定義本文中所使用之成分參數的所有數字應理解為在所有情況下由術語「約」修飾。在整個說明書中，除非明確相反地規定，否則：百分比、「...之部分」及比率值為以重量計或以質量計；關於本發明所給定目的之適合或較佳的材料之組或類別之說明暗示組或類別之任何兩個或更多個成員之混合物同樣為適合或較佳的；化學術語中組分之描述係指在組分添加至本說明書中任何指定組合時或藉由在一或多種最新添加組分與一或多種在添加其他組分時已存在於組合物中之組分之間的化學反應原位產生於組合物內；呈離子形式的組分之說明另外暗示產生作為整體之組合物及添加至組合物之任何物質之電中性的足夠相對離子之存在；因此隱含指定之任何相對離子較佳地儘可能選自以離子形式明確指定之其他組分當中；否則，此等相對離子可經自由選擇，除避開對本發明之目標起不利作用的相對離子以外；除非另外指定，否則分子量(MW)為重量平均分子量；字組「莫耳」意謂「公克莫耳」，且字組本身及其所有文法變化可用於存在於其中的原子之所有類型及數值所定義的任何化學物種，無關於物種是否為具有明確定義之分子的離子性的、中性的、不穩定的、假設的或實際上穩定的中性物質。
此部分提供本發明之大體概述且不為其全部範疇或所有特徵、態樣或目標之全面揭示。本發明之此等及其他特徵及優點對熟習此項技術者自較佳實施例之實施方式將變得更顯而易見。下文描述實施方式所附之圖式。
本發明提供一種電路板塗層組合物，較佳為液體，其包含：(A.) 至少一種鈍化劑，其較佳含有包含以下之分子：硫基官能基，較佳硫醇基；唑部分；或唑，及其組合；(B.) 黏合劑組分，其可包含以下類型之黏合劑中之一或多者： 1)     有機或無機成膜材料，例如聚合物，其對(A.)不具反應性； 2)     有機或無機成膜材料，例如聚合物，其能夠與(A.)反應； 3)     一或多種聚合物前驅體，例如單體、寡聚物及/或預聚物，其可在基板表面上聚合且對(A.)不具反應性； 4)     一或多種聚合物前驅體，例如單體、寡聚物及/或預聚物，其可在基板表面上聚合且能夠與(A.)反應；及(C.) 視情況一或多種添加劑，諸如蠟、增黏劑、流動改質劑、流變改質劑、穩定劑、催化劑、光引發劑、殺生物劑、生物穩定劑。
至少一種鈍化劑(A)包含一或多種能夠與電組件中存在之至少一種金屬反應、與其配位或以其他方式改變該金屬的組合物，藉此針對印刷電路板之金屬組件產生較低反應性表面，使得金屬組件之表面展現較少腐蝕，特定言之當與水、鹽水及類似者接觸時。理想地，至少一種鈍化劑(A)含有包含硫基官能基，較佳硫醇；唑部分或唑及其組合中之至少一者的分子。較佳的鈍化劑包括硫醇官能化合物及含唑部分之化合物。
硫基官能基可為硫酯、硫醚、硫醇及其衍生物，諸如硫醇鹽及二硫化物，例如硫醇亞磺酸鹽、硫醇磺酸鹽及磺酸，及包含能夠與至少一種用作印刷電路板上之跡線或電零件且適合於併入至根據本發明之聚合塗層中之金屬反應、與其配位或以其他方式改變該金屬之巰基的其他有機分子。
在一個實施例中，硫基官能材料為硫醚。硫醚可為單官能性或多官能性。理想地，每分子硫醚官能基之數目為至少1個且可為至多10個，視情況可使用每分子大於10個之硫醚官能基，限制條件為額外官能基不干擾本發明之目標。硫醚亦可包括其他官能基。非限制性實例包括二甲基硫醚、甲硫胺酸、2,2-硫代二乙酸、3,3-硫代二丙酸、硫代苯甲醚及S-乙醯巰基丁二酸酐。硫醚亦可為環或芳族系統之部分。非限制性實例包括噻吩、2-噻吩甲酸、四硫富瓦烯、2-噻吩甲醛、3-噻吩甲醛、噻唑啶、4-噻唑啶羧酸、甲苯噻嗪(xylazine)及啡噻嗪(phenothiazine)。
適用作至少一種鈍化劑(A)之硫醇官能化合物可具有單一硫醇官能基或複數個硫醇官能基。理想地，每分子硫醇官能基之數目為至少1個且可為至多10個，視情況可使用每分子大於10個之硫醇官能基，限制條件為額外官能基不干擾本發明之目標。適用類型之硫醇官能化合物之非限制性實例包括伸烷基二醇硫醇、烷基硫醇及巰基羧酸之酯。
伸烷基二醇二硫醇可理想地對應於通式I： HS-[-(CH2 )a O-]b -(CH2 )c SH                    式I 其中「a」及「c」獨立地為2至4；且「b」為1至6。
理想地，伸烷基二醇二硫醇可為乙二醇二硫醇、丙二醇二硫醇、伸乙基/丙二醇二硫醇及其混合物。
一般而言，巰基羧酸之酯可理想地基於C1至C22巰基羧酸，理想地基於C1至C18巰基羧酸，更理想地基於C2至C12巰基羧酸。較佳的巰基羧酸之酯包含巰基丙酸與多官能醇之酯、巰基乙酸與多官能醇之酯及其組合。理想地，多官能醇可包括具有超過一個OH官能基之烷基醇及芳基醇。適合的醇包括烷二醇及聚伸烷二醇，例如二乙二醇、二丙二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇及二季戊四醇。
適用於本發明中之硫醇官能化合物之非限制性實例包括2,2'-氧基二-1-乙硫醇；1,8-二巰基-3,6-二氧雜辛烷；四(乙二醇)二硫醇；乙二醇二巰基乙酸酯(GDMA)、乙二醇二巰基丙酸酯(GDMP)、三羥甲基丙烷巰基丙酸酯(TMPMP)、季戊四醇肆3-巰基丙酸酯(PETMP)、季戊四醇肆2-巰基乙酸酯(PETMA)、二季戊四醇肆3-巰基丙酸酯(DiPETMP)、二季戊四醇肆2-巰基乙酸酯(DiPETMA)、二季戊四醇六3-巰基丙酸酯、二季戊四醇六3-巰基乙酸酯以及基於乙氧基化三羥甲基丙烷之三巰基官能化合物，諸如乙氧基化三羥甲基丙烷三-3-巰基丙酸酯，理想地乙氧基化之程度可範圍介於每個硫醇基5至12莫耳乙氧基化，一種此產品為可作為Thiocure® ETTMP 1300商購。硫醇官能化合物之其他實例包括硫醇官能化之矽烷寡聚物，包括具有一或多個硫醇官能基之烷氧基矽烷寡聚物，例如巰基乙氧基矽烷寡聚物，諸如Coatosil® T-Cure；硫醇官能化之聚己內酯，例如聚己內酯四(3-巰基丙酸酯)，諸如Thiocure® PCL4MP 1350，及參-羥乙基異氰尿酸酯之硫酯，諸如Thiocure® Tempic。
在其他實施例中，硫醇官能化合物可具有二級官能基，包括(但不限於)烯系不飽和基、唑基、矽烷醇基或羥基。
亦包含一或多個矽原子之適合硫醇官能化合物包括通式II之巰基烷氧基矽烷：
Figure 02_image001
式II 其中： -  取代基R相同或不同且為：C1-C8烷基(較佳為CH3 )；烯基(較佳為C2-C12烯基)；芳基(較佳為C6-C10芳基)；芳烷基(較佳為C7-C16芳烷基)；或基團OR′； -  取代基R′相同或不同且為：C1-C24 (較佳為C1-C4或C12-C18)分支鏈或非分支鏈單價烷基或烯基；芳基(較佳為C6-C10芳基)，或芳烷基(較佳為C7-C16芳烷基)； -  R″為分支鏈或非分支鏈、飽和或不飽和、脂族、芳族或混合脂族/芳族二價C1-C30烴基，其視情況經NH2 或NHR′取代；及 -  x為1-3。
當x=1時，R″較佳為-CH2 -、-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 CH2 -、-CH2 CH2 CH2 CH2 -、-CH(CH3 )-、-CH2 CH(CH3 )-、-CH(CH3 )CH2 -、-C(CH3 )2 -、-CH(C2 H5 )-、-CH2 CH2 CH(CH3 )-、-CH2 CH(CH3 )CH2 -，或
Figure 02_image003
。
當x=2時，R″較佳為CH、-CH-CH2 、-CH2 -CH、C-CH3 、-CH-CH2 -CH2 、-CH-CH-CH3 或-CH2 -CH-CH2 。
較佳的式II之(巰基)烷氧基矽烷包括： 3-巰基丙基(三甲氧基矽烷)；3-巰基丙基(三乙氧基矽烷)；3-巰基丙基(二乙氧基甲氧基矽烷)；3-巰基丙基(三丙氧基矽烷)；3-巰基丙基(二丙氧基甲氧基矽烷)；3-巰基丙基(三十二烷氧基矽烷)；3-巰基丙基(三四癸醯氧基矽烷)；3-巰基丙基(三己癸醯氧基矽烷)；3-巰基丙基(三辛癸醯氧基矽烷)；3-巰基丙基(二十二烷氧基)四癸醯氧基矽烷；3-巰基丙基(十二烷氧基)四癸醯氧基(己癸醯氧基)矽烷；(二甲氧基甲基矽烷)；3-巰基丙基(甲氧基二甲基矽烷)；3-巰基丙基(二乙氧基甲基矽烷)；3-巰基丙基(乙氧基二甲基矽烷)；3-巰基丙基(二丙氧基甲基矽烷)；3-巰基丙基(丙氧基二甲基矽烷)；3-巰基丙基(二異丙氧基甲基矽烷)；3-巰基丙基(異丙氧基二甲基矽烷)；3-巰基丙基(二丁氧基甲基矽烷)；3-巰基丙基(丁氧基二甲基矽烷)；3-巰基丙基(二異丁氧基甲基矽烷)；3-巰基丙基(異丁氧基二甲基矽烷)；3-巰基丙基(二十二烷氧基甲基矽烷)；3-巰基丙基(十二烷氧基二甲基矽烷)；3-巰基丙基(二四癸醯氧基甲基矽烷)；3-巰基丙基(四癸醯氧基二甲基矽烷)；2-巰基乙基(三甲氧基矽烷)；2-巰基乙基(三乙氧基矽烷)；2-巰基乙基(二乙氧基甲氧基矽烷)；2-巰基乙基(三丙氧基矽烷)；2-巰基乙基(二丙氧基甲氧基矽烷)；2-巰基乙基(三十二烷氧基矽烷)；2-巰基乙基(三四癸醯氧基矽烷)；2-巰基乙基(三己癸醯氧基矽烷)；2-巰基乙基(三辛癸醯氧基矽烷)；2-巰基乙基(二十二烷氧基)四癸醯氧基矽烷；2-巰基乙基(十二烷氧基)四癸醯氧基(己癸醯氧基)矽烷；2-巰基乙基(二甲氧基甲基矽烷)；2-巰基乙基(甲氧基二甲基矽烷)；2-巰基乙基(二乙氧基甲基矽烷)；1-巰基乙基(乙氧基二甲基矽烷)；1-巰基甲基(三甲氧基矽烷)；1-巰基甲基(三乙氧基矽烷)；1-巰基甲基(二乙氧基甲氧基矽烷)；1-巰基甲基(二丙氧基甲氧基矽烷)；1-巰基甲基(三丙氧基矽烷)；1-巰基甲基(三甲氧基矽烷)；1-巰基甲基(二甲氧基甲基矽烷)；1-巰基甲基(甲氧基二甲基矽烷)；1-巰基甲基(二乙氧基甲基矽烷)；1-巰基甲基(乙氧基二甲基矽烷)；1,3-二巰基丙基(三甲氧基矽烷)；1,3-二巰基丙基(三乙氧基矽烷)；1,3-二巰基丙基(三丙氧基矽烷)；1,3-二巰基丙基(三十二烷氧基矽烷)；1,3-二巰基丙基(三四癸醯氧基矽烷)；1,3-二巰基丙基(三己癸醯氧基矽烷)；2,3-二巰基丙基(三甲氧基矽烷)；2,3-二巰基丙基(三乙氧基矽烷)；2,3-二巰基丙基(三丙氧基矽烷)；2,3-二巰基丙基(三十二烷氧基矽烷)；2,3-二巰基丙基(三四癸醯氧基矽烷)；2,3-二巰基丙基(三己癸醯氧基矽烷)；3-巰基丁基(三甲氧基矽烷)；3-巰基丁基(三乙氧基矽烷)；3-巰基丁基(二乙氧基甲氧基矽烷)；3-巰基丁基(三丙氧基矽烷)；3-巰基丁基(二丙氧基甲氧基矽烷)；3-巰基丁基(二甲氧基甲基矽烷)；3-巰基丁基(二乙氧基甲基矽烷)；3-巰基丁基(二甲基甲氧基矽烷)；3-巰基丁基(二甲基乙氧基矽烷)；3-巰基丁基(三十二烷氧基矽烷)；3-巰基丁基(三四癸醯氧基矽烷)；3-巰基丁基(三己癸醯氧基矽烷)；3-巰基丁基(二十二烷氧基)四癸醯氧基矽烷；或3-巰基丁基(十二烷氧基)四癸醯氧基(己癸醯氧基)矽烷。此等化合物及式I之其他化合物可單獨地使用或可採用化合物之混合物。
較佳用於塗層組合物之代表性非限制性實例包括在分子中/上具有第二官能基之鈍化劑： ●  具有反應性不飽和基之硫醇官能化之聚丙烯酸酯寡聚物及預聚物，諸如硫醇官能化之丙烯酸胺基甲酸酯、聚酯丙烯酸、胺基丙烯酸酯及環氧丙烯酸酯。較佳實例包括Ebecryl紫外線(UV)及電子束(EB)能量可固化之預聚物，例如經巰基改質之聚酯丙烯酸樹脂； ●  巰基苯并三唑，其在三唑環上具有硫醇官能基，該環與苯稠合； ●  如上文所描述之硫醇官能性矽烷，特定言之3-巰基丙基三甲氧基矽烷；及攜帶硫醇之矽烷醇前驅體，該等前驅體在水解時產生硫醇官能性矽烷，諸如藉助於非限制性實例Dow Corning Z-6062、Momentive A-189、Evonik MTMO、HENGDA-M2133、SHinEtsu KBM-803、Wacker GF70及Coatosil Tcure，約600-700 g/mol之矽烷寡聚物； ●  硫基官能性矽烷，例如2-(3-三甲氧基矽烷基丙基硫基)噻吩； ●  在分子中具有極性官能基之硫醇，諸如醚部分、羥基官能基或酸官能基。非限制性實例包括二硫蘇糖醇、聚(乙二醇)甲基醚硫醇、聚(乙二醇)2-巰基乙基醚乙酸，及 ●  攜帶唑部分之矽烷，諸如N-(3-三乙氧基矽烷基丙基)-4,5-二氫咪唑。
適用作至少一種鈍化劑(A)之其他較佳材料為具有唑部分之化合物或唑化合物。適用作至少一種鈍化劑(A)之唑官能性化合物可具有單一唑部分或複數個唑部分，即單一唑環或複數個唑環。理想地，每分子唑部分之數目為至少1個且可為至多10個，視情況可使用每分子大於10個之唑部分，限制條件為額外官能基不干擾本發明之目標。適用類型之唑環官能化合物之非限制性實例包括單獨或經硫醇改質之三唑、咪唑、三嗪、四唑及噁唑。
非限制性實例包括經取代及未經取代之苯并三唑、甲苯基三唑、巰基苯并三唑，包括經烷基取代之苯并噻唑，諸如甲基苯并三唑。
諸如甲苯基三唑(TTA)、苯并三唑(BZT)及巰基苯并三唑(MBT)之三唑化學物質較佳作為含銅跡線之至少一種鈍化劑(A)。咸信三唑化合物藉由在金屬表面處形成保護性氧化亞銅(Cu2 O)膜來鈍化銅。
適合的經硫醇改質之唑包括2-巰基苯并噁唑；苯并噻唑，巰基苯并三唑；巰基苯并噻唑；2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑；2-胺基-5-乙硫基-1,3,4-噻二唑(AETD)；2-胺基-5-乙基-1,3,4-噻二唑；5-(苯基)-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇；5-巰基-1-甲基-四唑；5-巰基(Na鹽)-1-甲基-四唑；5-巰基-1-乙酸(Na鹽)-四唑；5-巰基-1-苯基-四唑(5Mc-1Ph-T)；5-苯基-四唑(5Ph-T)；5-苯基-四唑；5-巰基-1-苯基-四唑(5Mc-1Ph-T)；5-胺基四唑(5NH2-T)；5-(4'-二甲基胺基苯亞甲基)-2,4-二側氧基四氫-1,3-噻唑；2-巰基苯并噻唑；2-(十八烷硫基)苯并噻唑及其組合。 其他適合的唑包括： ●  1,2,4-三唑及衍生物：3-胺基-1,2,4-三唑；4-胺基-1,2,4-三唑；4-胺基-4H-1,2,4-三唑-3硫醇；4-胺基-5-甲基-4H-1,2,4-三唑-3硫醇；4-胺基-5-乙基-4H-1,2,4-三唑-3硫醇；4-胺基-3-肼基-5-巰基-1,2,4-三唑；雙-(4-胺基-5-巰基-1,2,4-三唑-3-基)-丁烷； ●  咪唑及衍生物：2-巰基-1-甲基咪唑；4-甲基-1-(對甲苯基)-咪唑；4-甲基-1-苯基咪唑；4-甲基-1-(鄰甲苯基)-咪唑；苯并咪唑；2-巰基苯并咪唑；2-硫基苯甲基苯并咪唑；2-硫基甲基苯并咪唑；5-甲氧基-2-(十八烷硫基)苯并咪唑； ●  噻二唑；及衍生物：2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑；5-苯基-1,3,4-噻二唑-2-硫醇；2-(5-巰基-1,3,4-噻二唑-2-基)-苯酚；5-巰基-3-苯基-1,3,4-噻二唑-2-硫酮鉀；5-苯基-2-胺基-1,3,4-噻二唑、5-(4-甲氧基苯基)-2-胺基-1,3,4-噻二唑、5-(4-硝苯基)-2-胺基-1,3,4-噻二唑；5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-基硫基)-乙酸；(4-二甲胺基-苯亞甲基)-醯肼；2-胺基-5-(4-吡啶基)-1,3,4-噻二唑；1,2-二氫-3-(十八烷硫基)苯并三嗪；2,4,6-三巰基-1,3,5-三嗪(TMTA)。 ●  苯并三唑衍生物亦適用，例如N-[苯并三唑-1-基-(苯基)-亞甲基]-N-苯基-肼；N-[苯并三唑-1-基-(4-甲氧基-苯基)-亞甲基]-N-苯基-肼；N-(2-噻唑基)-1H-苯并三唑-1-硫代碳醯胺；N-(呋喃-2-基甲基)-1H-苯并三唑-1-硫代碳醯胺；N-苯甲基-1H-苯并三唑-1-硫代碳醯胺；1-(2-噻吩基羰基)-苯并三唑及1-(2-吡咯羰基)-苯并三唑。苯并三唑之衍生物，即5-戊基-BTA；5-氯-BTA；N-[苯并三唑-1-基-(苯基)-亞甲基]-N-苯基-肼；N-[苯并三唑-1-基-(4-甲氧基-苯基)-亞甲基]-N-苯基-肼、N-(2-噻唑基)-1H-苯并三唑-1-硫代碳醯胺、N-(呋喃-2-基甲基)-1H-苯并三唑-1-硫代碳醯胺；N-苯甲基-1H-苯并三唑-1-硫代碳醯胺、1-(2-噻吩基羰基)-苯并三唑；1-(2-吡咯羰基)-苯并三唑亦期望使用作為至少一種鈍化劑(A)。
在一較佳實施例中，塗層向諸如手持型電話之電子裝置中的經塗佈電路板提供防水功能，意謂增加耐水性。鈍化劑可為固體或液體。在一些實施例中，鈍化劑在通常約2℃至100℃，較佳10℃至32℃之環境溫度下較佳為液體。在一些實施例中，鈍化劑可對塗層組合物之成膜聚合物具化學反應性。替代地，在其他實施例中，鈍化劑不對塗層組合物之成膜聚合物具反應性，使得鈍化劑分散於塗層之聚合物基質中且可有利地在經塗覆及乾燥之塗層內流動。鈍化劑之流動性能夠與已損壞之跡線相互作用，例如在例如由於產生新組件連接而開始腐蝕或物理損壞之後，提供金屬之自愈再鈍化。
黏合劑組分(B.)可包含以下類型之黏合劑中之一或多者： B1)   有機或無機成膜聚合物，其對(A.)不具反應性； B2)   有機或無機成膜聚合物，其能夠與(A.)反應； B3)   一或多種聚合物前驅體，例如單體、寡聚物及/或預聚物，其可在基板表面上聚合且對(A.)不具反應性； B4)   一或多種聚合物前驅體，例如單體、寡聚物及/或預聚物，其可在基板表面上聚合且能夠與(A.)反應。
在一些實施例中，將塗層組合物沈積於最終用途製品(例如，待塗佈之電子組件)上，替代地塗層組合物可在條帶、可移除的背襯上形成可移除的膜或形成類似者，以供隨後轉移至最終用途製品，例如作為預成型膜。第一黏合劑類型：
塗層組合物之黏合劑組分(B.)可包含對鈍化劑不具反應性的有機或無機成膜聚合物。成膜聚合物在乾燥時產生物理、連續及可撓性膜且可為熱塑性或熱固性的。在一些實施例中，此等成膜聚合物可具有＞100%之伸長率值。
成膜聚合物之適合實例包括聚酯；聚胺基甲酸酯；聚烯烴；烯烴共聚物；(甲基)丙烯酸酯共聚物及其組合，其對塗層組合物中之鈍化劑不具反應性。
在較佳實施例中，適合類型之烯烴共聚物(亦即由烯烴單體製成)可為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(所謂的EVA樹脂)。理想地，包含EVA共聚物之伸乙基與乙酸乙烯酯單體的重量比可在95:5至50:50之範圍內，其中較佳的伸乙基與乙酸乙烯酯單體比率在60:40與80:20之間的範圍內。可理想地選擇此比率以使EVA共聚物與塗層組合物之其他組分相容，藉此控制EVA共聚物在經調配塗層內之溶解度。亦可選擇伸乙基與乙酸乙烯酯單體比率以使得在乾燥及/或固化塗層組合物時，形成複合塗層，其中鈍化劑作為分散的次級相存在於經乾燥塗層之聚合基質內。
適用作對鈍化劑不具反應性之成膜聚合物的適合類型之(甲基)丙烯酸酯共聚物可為(甲基)丙烯酸酯單體及其他烯系不飽和視情況選用之共聚單體的反應產物。烯系不飽和單體及共聚單體可藉由此項技術中普遍已知之聚合方法共聚合以形成(甲基)丙烯酸酯共聚物。所得共聚物可包含多種單體之反應產物，例如甲基丙烯酸單體、甲基丙烯酸酯單體、丙烯酸單體、丙烯酸酯單體、苯乙烯單體、α-甲基苯乙烯單體、丙烯腈單體、甲基丙烯腈單體、羥基官能性甲基丙烯酸酯單體，諸如(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯及(甲基)丙烯酸異冰片酯。尤佳的(甲基)丙烯酸酯包括C1-C22直鏈及分支鏈烷基酯。較佳的(甲基)丙烯酸酯共聚物可由上述單體製備，在存在自由基產生劑之情況下經由包含丙烯酸及甲基丙烯酸之烷基酯的自由基反應進行聚合。一般言之，較佳的為烷基鏈長度為2-18個碳之(甲基)丙烯酸酯單體，尤佳的為烷基鏈長度為4-8個碳之(甲基)丙烯酸酯單體。
對鈍化劑不具反應性之其他成膜聚合物包括聚酯，其通常為羧酸及醇前驅體之反應產物；及聚胺基甲酸酯，其通常由聚異氰酸酯及醇前驅體製備。聚酯之非限制性代表性實例包括ε-己內酯之均聚物及共聚物。聚胺基甲酸酯之非限制性代表性實例包括脂族聚異氰酸酯與氫氧化物官能性反應物(諸如理想地每分子具有2莫耳或更大莫耳之羥基的聚醚醇及脂族醇)之反應產物。尤佳的聚異氰酸酯包括基於二異氰酸己二酯之彼等。一般而言，在需要疏水性及可撓性聚合物之情況下，較佳的為不具有環結構之脂族前驅體。第二黏合劑類型：
塗層組合物之黏合劑組分(B.)可包含能夠與鈍化劑反應的有機或無機成膜聚合物。在一些實施例中，有利的可為：所使用之黏合劑(熱固性或熱塑性)具有對鈍化劑具反應性之官能基。一種較佳類型之官能基為對硫醇具反應性之彼等。硫醇反應性官能基之非限制性實例包括環氧化物、異氰酸酯、羧酸及-烯(C=C)鍵。
與第一黏合劑類型類似，成膜聚合物之主鏈可為聚酯；聚胺基甲酸酯；聚烯烴；烯烴共聚物；(甲基)丙烯酸酯共聚物及其組合，但不同於第一黏合劑類型之官能部分使第二黏合劑類型能夠與塗層組合物中之鈍化劑反應。具有對鈍化劑具反應性之此等基團中之一或多者的黏合劑之非限制性實例包括異氰酸酯封端之聚胺基甲酸酯；包含酯鍵之聚酯及(甲基)丙烯酸酯共聚物、羧基封端之聚酯、乙烯丙烯酸共聚物、含有不飽和基之聚烯烴，例如聚丁二烯及聚丁二烯之共聚物，諸如丙烯腈及丁二烯之共聚物。第三黏合劑類型：
聚合物前驅體(用於產生聚合物藉此在基板上形成塗層之構建塊)在本發明中用作黏合劑。因此，塗層組合物之黏合劑組分(B.)可包含一或多種可在基板表面上聚合且對鈍化劑不具反應性之聚合物前驅體，例如單體、寡聚物及/或預聚物。在一些實施例中，較佳在將塗層組合物塗覆至基板(亦即PCB)上之後進行大量聚合以形成經固化塗層。在將塗層組合物塗覆至基板之後的一些聚合可在固化步驟(例如，UV或熱能暴露)之前發生。一或多種聚合物前驅體(例如，單體、寡聚物及/或預聚物)之UV固化為較佳的。可使用與塗層組合物之組分相容且在固化之後產生固體黏附塗層的任何固化機制。
UV固化塗層在此項技術中普遍已知且可包含(甲基)丙烯酸酯單體，亦即丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯單體，及每分子具有範圍介於1至10個或更多個烯系不飽和基之官能基的類似寡聚物。UV固化材料提供如此項技術中普遍已知之許多優點，諸如其可在不存在溶劑之情況下快速固化及塗覆。
UV可固化成膜聚合物前驅體可包含攜帶烯系不飽和基及光引發劑之單體、寡聚物及/或聚合物前驅體之混合物。黏合劑聚合物前驅體可具有1或多個烯系不飽和基團。具有可用於形成UV可固化聚合黏合劑及熱固性聚合黏合劑兩者之可聚合雙鍵的適合(甲基)丙烯酸酯單體(亦即丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯單體)之實例包括(但不限於)：丙烯酸烷基酯；甲基丙烯酸烷基酯；丙烯酸羥烷基酯；甲基丙烯酸羥烷基酯；經取代丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯，如丙烯酸2-乙基己酯或甲基丙烯酸2-乙基己酯；以及其他丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯，諸如丙烯酸異冰片酯；及其混合物。
具有超過一個雙鍵的(甲基)丙烯酸酯單體(亦即丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯單體)之其他適合實例包括(但不限於)聚丙烯酸酯及聚甲基丙烯酸酯官能性單體，諸如：乙二醇二丙烯酸酯；丙二醇二丙烯酸酯；二乙二醇二丙烯酸酯；二丙二醇二丙烯酸酯；三乙二醇二丙烯酸酯；三丙二醇二丙烯酸酯；四乙二醇二丙烯酸酯；四丙二醇二丙烯酸酯；聚乙二醇二丙烯酸酯；聚丙二醇二丙烯酸酯；乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯；雙酚A二縮水甘油醚二丙烯酸酯；間苯二酚二縮水甘油醚二丙烯酸酯；1,3-丙二醇二丙烯酸酯；1,4-丁二醇二丙烯酸酯；1,5-戊二醇二丙烯酸酯；1,6-己二醇二丙烯酸酯；新戊二醇二丙烯酸酯；環己烷二甲醇二丙烯酸酯；乙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯；丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯；乙氧基化環己烷二甲醇二丙烯酸酯；丙氧基化環己烷二甲醇二丙烯酸酯；環氧聚丙烯酸酯；芳基胺基甲酸酯聚丙烯酸酯；脂族胺基甲酸酯聚丙烯酸酯；聚酯聚丙烯酸酯；三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯；丙三醇三(甲基)丙烯酸酯；乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯；丙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯；三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯；參(2-羥乙基)異氰尿酸酯三丙烯酸酯；乙氧基化丙三醇三(甲基)丙烯酸酯；丙氧基化丙三醇三(甲基)丙烯酸酯；季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯；三聚氰胺三丙烯酸酯；環氧酚醛清漆三丙烯酸酯；脂族環氧三丙烯酸酯；及其混合物。亦適合單獨或與上文單體組合之較佳四丙烯酸酯包括(但不限於)：二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯；季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；乙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；丙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；乙氧基化二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；丙氧基化二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；二乙烯苯；丁二酸二乙烯酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯；磷酸三烯丙酯；異氰尿酸三烯丙酯；參(2-丙烯醯基乙基)異氰尿酸酯；芳基胺基甲酸酯四(甲基)丙烯酸酯；脂族胺基甲酸酯四(甲基)丙烯酸酯；聚酯四(甲基)丙烯酸酯；三聚氰胺四(甲基)丙烯酸酯；環氧酚醛清漆四(甲基)丙烯酸酯；及其混合物。亦適合的更高官能性丙烯酸酯包括(但不限於)：二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯；二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯；三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯；及其混合物。此等單體可用於形成UV可固化聚合黏合劑及熱固性聚合黏合劑兩者。
塗層組合物可為一鍋(one-pot)材料或視需要可以兩個或更多個部分塗覆，其在基板上一起反應以形成塗層。較佳實施例包括UV可固化塗層組合物，其中所利用之鈍化劑(A.)在塗覆及固化之前、期間或之後實質上對UV可固化塗層組合物之其他組分不具反應性。第四黏合劑類型：
用於黏合劑組分(B.)之另一類型之黏合劑可為包含一或多種可在基板表面上聚合且能夠與鈍化劑反應之聚合物前驅體(例如，單體、寡聚物及/或預聚物)之黏合劑。在一些實施例中，較佳進行塗層組合物之大量聚合以及在將塗層組合物塗覆至基板(例如，PCB)上之後使鈍化劑與塗層組合物中之官能基反應。舉例而言，單體、寡聚物及/或預聚物亦可包括對鈍化劑具反應性之官能基。非限制性實例包括可藉由UV能量聚合之黏合劑，其具有對硫基官能基，較佳硫醇官能基、唑部分或唑中之至少一者具反應性的所存在之官能基。通常，UV可固化聚合物前驅體具有可對鈍化劑中之硫醇官能基具直接反應性之烯系不飽和基。在一較佳實施例中，鈍化劑包含對存在於一或多種聚合物前驅體(例如，黏合劑(B.)之單體、寡聚物及/或預聚物)中之烯系不飽和基具反應性的聚硫醇。在固化含有聚硫醇之UV可固化塗層期間，經鍵結硫醇官能基可藉由對可聚合單體、寡聚物及/或預聚物具反應性而形成於經固化塗層內。可存在於聚合物前驅體上之硫醇反應性官能基之非限制性實例包括環氧化物、異氰酸酯、烯(C=C)鍵及羧酸。
在另一實施例中，鈍化劑包含不同於硫基官能基且除硫基官能基以外之二級官能基；唑部分；或唑。在此實施例中，可在基板表面上聚合之一或多種聚合物前驅體(例如單體、寡聚物及/或預聚物)對二級官能基具反應性。如本文所揭示，此在利用UV可固化聚合物前驅體時最常發生，該等前驅體具有對鈍化劑之各種二級官能基具反應性的烯系不飽和基。具有二級官能基之鈍化劑之非限制性實例為乙烯基咪唑，其具有唑部分及呈乙烯基形式之二級官能基。UV可固化聚合物前驅體包含在暴露於UV固化條件時對鈍化劑之乙烯基官能基具反應性的烯系不飽和基。二級官能基(黏合劑之UV可固化聚合物前驅體之烯系不飽和基可與其反應)之其他非限制性實例包括矽烷官能基、羥基官能基及羧基官能基。具有硫基或硫醇官能基或唑部分及不同二級官能基的材料之非限制性實例包括硫基及硫醇官能性矽烷、攜帶唑部分之矽烷、攜帶羥基之硫醇化合物及攜帶羧基之硫醇。非限制性實例分別包括2-(3-三甲氧基矽烷基丙基硫基)噻吩、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、N-(3-三乙氧基矽烷基丙基)-4,5-二氫咪唑、6-巰基1-己醇及巰基丙酸。UV可固化塗層組合物在此項技術中普遍已知，如本說明書之別處描述。
如本文所揭示，若干類型之黏合劑可單獨使用或以組合使用。鈍化劑及黏合劑之組合在較薄塗層處提供金屬鈍化化學支持效能。本發明之一個態樣提供通常基於第一及視情況第二黏合劑類型之可撓性塗層。此等聚合物黏合劑提供不含適用於熱乾燥/固化之所有基於氟基之化學品的塗層組合物，其提供低黏度以使得可使用噴霧塗覆製程。可使用具有超過1000%斷裂伸長率之主要聚合物黏合劑(ASTM D1708 (在1.3mm厚度下，19 mm狗骨(dogbone))。包含第一及第二黏合劑類型之塗層亦可作為可剝離膜塗覆。與商業基準相比，在乾燥/固化後得到之可撓性塗層提供減少的電流洩漏及可見腐蝕。本發明之另一態樣提供通常基於第三及第四黏合劑類型之更堅固、更不可撓的塗層。此等聚合物黏合劑提供不含所有基於氟基之化學品的塗層組合物且可提供無溶劑調配物。所得塗層組合物為低黏度的，使得可使用噴霧塗覆製程且可經雙重固化(例如，環境及UV或熱)。即使在浸沒於用20 V偏壓供電之鹽水電解質中30分鐘後，所得更堅固的UV固化之塗層提供極低電流洩漏及可見腐蝕。
理想地，鈍化劑及成膜黏合劑為相容的且可溶於塗層組合物之溶劑載劑及/或反應性稀釋劑中。在一些實施例中，可選擇鈍化劑及成膜黏合劑以使得在乾燥後進行相分離，從而鈍化劑在所得複合塗層內形成次級相。此次級相可在複合塗層內作為經分離小球體或區域存在或可在塗層中展現分層之層，該塗層至少包含具有較大濃度鈍化劑之第一層及具有較低濃度鈍化劑之第二層。出人意料地發現選擇約100:1至1:100的鈍化劑與成膜黏合劑之重量比及滿足上文鑑別之標準的鈍化劑在黏合劑或黏合劑之反應產物或作為沈積塗層之基質中之溶解度使得能夠選擇在乾燥後保持兩相及黏附的塗層形態。
在一些實施例中，可能需要選擇鈍化劑之濃度大於鈍化劑在黏合劑中之溶解限度，使得在乾燥後，在經乾燥之塗層中提供鈍化劑之儲集層之次級相。不希望受理論束縛，咸信此等次級相可用作塗層內之鈍化劑之儲集層，使得鈍化劑可用於接觸印刷電路板上之腐蝕性或物理損壞，例如對應於腐蝕引發。此特徵可使得塗層能夠防止或減少服務環境中變化之非所要後果。服務環境中變化之實例包括電子裝置，諸如蜂巢式電話，其含有接觸或侵入於水或水性溶液中之經塗佈PCB，特定言之在供電狀態下。在不存在此實施例中描述之塗層特徵的情況下，諸如跡線之間的樹枝狀生長及對跡線之腐蝕性損壞的退化路徑將對裝置造成嚴重損壞。
在一些實施例中，將耐水性塗層塗覆至包括一或多個連接表面的印刷電路板之所有導電表面。當印刷電路板及連接器之經塗佈表面以足夠的力接觸以變形及/或穿透塗層時，建立電連接。可將侵入性地建立電連接之此製程視為服務環境之變化及塗層基質之連續相內以及儲存於塗層內之儲集層或分層之層內的鈍化劑之均勻存在，使得塗層能夠藉由鈍化劑移動對經干擾或損壞塗層之作出區域反應，之後鈍化劑再鈍化經干擾或損壞塗層/導體界面。本發明提供一種塗層組合物及使PCB次單元能夠重複地連接、斷開及重新連接而同時保持耐水性效能的經乾燥塗層。
本發明適用於塗佈電子組件，例如電路板之所選擇表面，特定言之印刷電路板(PCB)。印刷電路板為在板上具有導電跡線(亦稱為「線」、「軌線」或「導體」)之非導電材料。例如積體電路(IC)、電阻器、電容器、電感器及連接器、交換器及繼電器之電子組件安裝於板上且跡線連接組件以形成工作電路或組裝。視組件之數目及互連密度而定，板可為單側(板頂部上之一個信號層)、雙側(板頂部及底部上之兩個信號層)或多層(大於兩層)。組件藉由PCB表面上之跡線彼此互連且通常嵌入於板之層中。當保護不充分時，跡線之腐蝕或斷裂造成沿跡線路徑之導電性失效且可發生與諸如樹枝狀生長及導電陽極絲形成之電化學遷移現象相關之損壞。
適用作跡線之金屬表面的金屬包含銅、鐵、鋅、鎳、錫、鉛、鈷、鈦、鉬、釕、鈀、銠及錸、其混合物、其合金及其合金之混合物。塗層之較佳金屬製品包括附連至根據本發明之基板的導電金屬跡線，其可理想地包含銅、鋅、鐵、錫、鉛及其混合物、其合金及其合金之混合物。較佳地，金屬為銅或銅合金。金屬跡線可包含以下、基本上由以下組成或由以下組成：銅、鋅、鐵、其混合物、其合金及其合金之混合物。
碳可作為PCB之金屬表面上之層存在，從而擴增或替換金屬元素中之一些或所有。在一個實施例中，諸如石墨烯、石墨及類似者之導電碳包含跡線之至少一部分。在一些實施例中，含有導電碳之油墨用作金屬跡線上之第二層以替換跡線之鍍金。如此項技術中已知的含有導電碳之油墨通常為碳顏料，諸如碳黑及/或如上文所揭示之其他碳，其分散於熱固性聚合物介質。碳之用途之實例包括：允許較不複雜之板製造製程的交越連接器；可能需要耐磨性之觸點(滑動觸點)；及作為鍍金之低成本替代物(通常與銅組合使用)。根據本發明之塗層組合物及方法亦可應用於PCB之含碳部分，從而提供與金屬跡線之彼等類似的益處。
在一個實施例中，基板為具有與其附連之金屬跡線的電路板，較佳為印刷電路板，其用於電子產品中。通常，印刷電路板上之電路使用銅跡線、鋁跡線或其他適合導電金屬印刷。
適用於本發明之適合溶劑為有機溶劑，其可視情況含有水，限制條件為其不干擾本發明之目標。理想地，溶劑提供單相溶液或鈍化劑及黏合劑之可易分散混合物。較佳類型之溶劑包括酮、芳族烴、脂族烴、醚、二醇醚、二醇醚酯、酯及醇。適用溶劑之非限制性代表性實例包括甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基異丁基酮、甲基戊基酮、甲苯、二甲苯、戊烷、己烷、庚烷、丙二醇之單烷基醚、丙二醇之二烷基醚、乙二醇之單烷基醚、乙二醇之二烷基醚、丙二醇之單烷基醚乙酸酯、乙二醇之單烷基醚乙酸酯、丁醇、異丙醇、異丁醇、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、異丁酸異丁酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯及類似者。
視需要，塗層組合物可為無溶劑的。因此，溶劑量之範圍總體而言非常廣發，且趨向於視塗覆之方法以及塗層組合物之其他組分而變化。作為通用物質，對於期望最小化有機溶劑使用之用途，有機溶劑可不存在或僅以ppm量存在或可包含至多95 wt.%之塗層組合物，例如以用於浸漬塗覆。
在一較佳實施例中，藉由噴塗將塗層組合物塗覆至電子組件或條帶、支撐物或背襯，以供隨後塗覆至最終用途基板。塗層組合物內溶劑之較佳濃度隨使用之黏合劑及鈍化劑而變化，但通常在調配物之40與90重量%之間變化。在另一實施例中，塗層藉由浸漬塗覆。在此情況下，較佳的範圍可在75重量%與95重量%之間變化。在另一實施例中，將塗層組合物塗覆至可移除背襯基板且作為層壓膜或條帶塗覆至電路組件。
非溶劑組分之量在本文中作為不包括溶劑之調配物中相關組分之濃度提供，其可以熟習此項技術者已知之方式添加： -  鈍化劑可以不包括溶劑之調配物之約0.5 wt.%至約55 wt.%之量存在於本發明之塗層組合物中。在此範圍內，理想地，量可為至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16 wt.% (按遞增的較佳次序)，且至少就經濟而言可不超過50、47、45、43、40、38、36、34、32、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17 wt.% (按遞增的較佳次序)。 -  黏合劑(成膜聚合物、聚合物前驅體及其組合)可以不包括溶劑之調配物之約25 wt.%至約99 wt.%之量存在於本發明之塗層組合物中。在此範圍內，理想地，量可為至少30、32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、61、62、63、64、65、66 wt.% (按遞增的較佳次序)，且至少就經濟而言可不超過97、95、92、90、88、85、83、80、78、76、74、72、70、68 wt.% (按遞增的較佳次序)。 -  視情況選用之添加劑可不存在於塗層組合物中。替代地，視情況選用之添加劑可以不包括溶劑之調配物之約0.01 wt.%至約15 wt.%之量存在於本發明之塗層組合物中。在此範圍內，理想地，量可為至少0.02、0.04、0.05、0.07、0.09、0.1、0.2、0.4、0.5、0.7、0.9、1.0、1.2、1.5、1.7、2.0、2.2、2.5、2.7、3.0、3.2、3.5、3.7、4.0、4.2、4.5、4.7、5.0、5.2、5.5、5.7、6.0、6.2、6.4、6.5、6.7、6.9、7.0 wt.% (按遞增的較佳次序)，且至少就經濟而言可不超過14、13、12、11、10、9.75、9.50、9.25、9.0、8.7、8.5、8.3、8.0、7.7、7.5、7.2 wt.% (按遞增的較佳次序)。
如上文所論述，溶劑可自塗層組合物缺失。替代地，溶劑可以約0.01 wt.%至約95 wt.%之總量存在於本發明之塗層組合物中。在此範圍內，理想地，量可為至少0.1、0.5、1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50 wt.% (按遞增的較佳次序)，且至少就經濟而言可不超過92、90、85、80、75、70、68、65、63、60、58、55、53 wt.% (按遞增的較佳次序)。
對於上文鑑別之組分中之每一者，在本發明之範疇內可使用大於較佳之彼等量的量，限制條件為其不干擾本發明之目標，諸如藉由造成塗層組合物不穩定或類似者。
適用於本發明中之適合烯烴單體理想地可溶於塗層組合物及/或存在於塗層組合物中之溶劑中。根據本發明之方法可用單一烯烴單體或烯烴單體之混合物進行。
根據本發明之塗層組合物中之總單體濃度可為至少約0.05、0.1、0.25、0.5、0.75、1.0、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0重量%，且至少就經濟而言可不超過約7.0、8.0、9.0、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65或75重量% (按遞增的較佳次序)。可使用更高百分比之單體，限制條件為增加的量不干擾獲得本發明之益處。在一些實施例中，按塗層組合物之總重量計，根據本發明之塗層組合物中之總單體濃度理想地可為0.1至50重量%，較佳為5至15重量%。
組合物及濃縮物的視情況選用之組分可為一或多種添加劑，諸如蠟、增黏劑、流動改質劑、流變改質劑、穩定劑、催化劑、光引發劑、殺生物劑及生物穩定劑。
視情況選用之添加劑可理想地基於如針對最終用途裝置(諸如平板電腦、蜂巢式電話及類似者)之保形塗層設計所指定之較佳電特性或介電特性來選擇。舉例而言，當可針對介電強度選擇添加劑以用於最終用途裝置時，較佳的蠟添加劑可具有大於1，更佳＞2，最佳＞4之介電常數。此等添加劑可包含諸如C=O，或-O-或-NH-或芳族環之官能基以為保形塗層提供指定介電特性。濕潤劑及流動改質劑在本發明內有效用，以促進諸如印刷電路板之基板上的所塗覆塗層組合物之厚度之均一性。較佳的實例包括聚二甲基矽氧烷、聚醚改質之聚二甲基矽氧烷及攜帶包括胺、羧基或基於磷之酸部分之官能基的聚二甲基矽氧烷。
塗層調配物中恰當選擇之光引發劑或光引發劑之組合吸收輻射源(諸如汞弧UV燈)之峰波長帶，用於引發聚合，從而使得在塗層之表面處以及主體內固化。熟習用於能量可固化組合物、主要用於UV光、LED及可見光可固化組合物之技術者亦知道將適合光引發劑或光引發劑之類型與共引發劑、增效劑或催化劑組合，以顯著改良固化效率及效能。較佳地，按調配物內之UV可固化材料之總重量計，光引發劑以1至6重量%之量存在於塗層組合物中，較佳為至少1、1.5、2、2.5或3重量%且不超過6、5.5、5.0、4.5、4、3.5或3重量%。
將適用於本發明之傳統自由基光引發劑根據其化學基團分類且包括(但不限於)：(1)羥基苯乙酮，(2)烷基胺基苯乙酮，(3)二苯基乙二酮縮酮及二烷氧基苯乙酮，(4)安息香醚，(5)膦氧化物，(6)醯基肟基酯，(7)光酸產生劑，(8)光鹼產生劑，(9) 2,2-雙(2-氯苯基)-4,4,5,5-四苯基-1,2-聯咪唑(BCIM)及HABI，(10)二苯甲酮，(11)有機硫化合物，諸如硫醇，(12)經取代之二苯甲酮，(13)苯甲醯基甲酸酯，(14)蒽醌，(15)樟腦醌(camphorquinones)，(16)肟酯，(17)蒽過氧基團(anthracene peroxy radicals)及其混合物。此等光引發劑之特定實例包括(但不限於)：苯甲基二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮-1；二苯基乙二酮二甲基縮酮；二甲氧基苯基苯乙酮；a-羥基苯甲基苯基酮；1-羥基-l-甲基乙基苯基酮；寡聚-2-羥基-2-甲基-l-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮；二苯甲酮；甲基鄰苯甲醯基苯甲酸酯；甲基苯甲醯基甲酸酯；2,2-二乙氧基苯乙酮；2,2-二第二丁氧基苯乙酮；對苯基二苯甲酮；2-異丙基噻噸酮；2-甲基蒽醌；2-乙基蒽醌；2-氯蒽醌；苯并蒽醌；苯甲基；安息香；安息香甲基醚；安息香異丙基醚；a-苯基安息香；噻噸酮；二乙基噻噸酮；1,5-乙醯基萘；1-羥基環己基苯基酮；對二甲基胺基苯甲酸乙酯；二茂鈦；二苯亞甲基酮；1,2-二酮；酮香豆素；及其混合物。
適用於本發明中之典型自由基光引發劑可以包括以下之商標名商購：Irgacure® 184、Irgacure® 1173、Omnirad 102、Esacure KIP 150、Esacure KIP EM、Irgacure® 2959、Omnirad 669、Irgacure® 127、Irgacure® Micro-PICS、Esacure ONE、Irgacure® 907、Quadracure MMMP-3、Irgacure® 369、Omnipol 910、Quadracure BDMD-3、Irgacure® 379、二苯基乙二酮二甲基縮酮(BDK)、Irgacure® 651 (DMPA)、二乙氧基苯乙酮(DEAP)、Vicure® 10、Lucirin® TPO、Lucirin® TPO-L、Irgacure® 819、BAPO、Speedcure® PDO、Irgacure® PAG (103、203、108、121)、Irgacure® oxe 01、Irgacure® oxe 02、Esacure 1001M、Trigonal P1、Sandoray® 1000、苯基三溴甲基碸(BMPS)、三氯甲基-S-三嗪、胺基甲酸鄰硝基苯甲酯、Ciba PLA-1、Irgacure® 907、Darocure® 1173、Ciba PLA-2、Speedcure® MBP、Esacure TZT、Genocure® MBB、Uvecryl® P36、Omnipol BP、Genopol BP-1、Speedcure® 7005、Goldcure 2700、Trigonal 12 (PBZ) (4-苯基二苯甲酮)、Goldcure 2300、Speedcure® BMS、Esacure 1001M (磺醯基酮)、Irgacure® MBF及Genocure® MBF、TX-A、Irgacure® 754及2-乙基蒽醌。
熟習能量可固化調配物之此項技術者可在實例中藉由陽離子光可聚合單體或寡聚物取代自由基光可聚合組分。將潛在地適用於此類發明之習知陽離子光引發劑根據化學基團分類且包括(但不限於)：(1)鋶鹽；(2)碘鎓鹽；(3)二茂鐵鹽；及其混合物。
適用於此類發明之陽離子光引發劑之典型市售實例可以包括以下之商標名獲得：Irgacure® 250、Irgacure® 270、Irgacure® PAG 290、Irgacure® GSID 26-1、QL cure 211、QL cure 212、SP 150、Sp 170、Omnicat 550、Imnicat 555、Omnicat 650、Esacure 1187、Irgacure MacroCat、Hycure 810、Uvacure® 1600、Sarcat CD 1012、Omnicat 440、Omnicat 445、Irgacure® 250、UV 9310、Rhodorsil 2047、Rhodorsil® 2076、Irgacure® 261、Omnicat 320、Omnicat 430、Omnicat 432、Speedcure® 937、Speedcure® 938、Speedcure® 976及992。將適用於本發明之分子或聚合共引發劑、增效劑及催化劑基於化學基團分類且包括(但不限於)：(1)一級、二級及三級胺；(2)醯胺；(3)α胺基酸；(4)噻噸酮；(5)硫醇；及其混合物。適用於本發明之特定實例包括(但不限於)：2-乙基己基-對二甲基胺基苯甲酸酯；4-(二甲胺基)苯甲酸乙酯；三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)；甲基二甲醇胺；聚(乙二醇)雙(對二甲基胺基苯甲酸酯)；聚乙二醇-二(ß-(4(對乙醯基苯基)哌嗪))丙酸酯；及其混合物。
適用於本發明之共引發劑、增效劑及催化劑之可商購實例包括(但不限於)：Genocure® EHA、Genocure® EPD、Genocure® MEDA、Speedcure® DMB、Speedcure® EDB、Omnirad IADB、Omnipol ASA及Omnipol SZ、ITX (異丙基噻噸酮)、Kayacure DETX (二乙基噻噸酮)、Speedcure® CTX (氯噻噸酮)、Kayacure RTX (二甲基噻噸酮)、Kayacure DITX (二異丙基-噻噸酮)、Speedcure® CPTX (1-氯-4-丙氧基噻噸酮)、Speedcure® 7010、Omnipol TX、Genopol TX-1。
增黏劑在本發明內有效用以改良經塗覆塗層對諸如印刷電路板之基板的黏著性。較佳實例通常具有官能基(諸如胺、硫醇、羧基以及基於磷之酸)以提供塗層對金屬跡線或背襯基板之黏著力。
在一個實施例中，塗層組合物作為濃縮物提供，包含：鈍化劑、至少一種黏合劑組分及視情況足以均勻溶解及/或分散鈍化劑及黏合劑組分之溶劑，以獲得不傾向於分離成不同液相或形成肉眼可見之固體沈物澱的穩定濃縮物，使得經分離相在25℃下儲存至少1個月之後不能容易地再併入。可將濃縮物調配成用溶劑稀釋以形成使用濃度或替代地作為如此項技術中已知之浴液補充劑來補充此前形成之浴液。替代地，塗層組合物可作為即用型溶液提供。
製備本發明之塗層組合物之方法包含將鈍化劑及黏合劑組分溶解及/或分散於溶劑或反應性稀釋劑中之至少一者中。將塗層組合物組分在容器中一起攪拌以例如由單一組分、兩種或更多種組分之單獨組合或塗層組合物之濃縮物形成浴液。
本發明顯示一種基板之耐水性塗佈且特定言之印刷電路板之耐水性塗佈的方法。本方法快速且高效，且可適於廣泛範圍之基板及金屬跡線。在一個實施例中，一種在基板上形成聚合物膜，例如以供根據本發明之使電路板防水之方法，其包含： a)     將如本文所描述之塗層組合物塗覆至包含一或多條與其附連之導電跡線的基板表面，較佳地基板為電子組件，更佳為電路板，最佳為印刷電路板； b)     乾燥基板表面上之塗層組合物； c)     視情況UV固化基板表面上之塗層組合物； d)     在任何步驟a)至c)期間，使黏合劑組分(B)及鈍化劑(A)之可用反應性官能基與塗層組合物組分及視情況導電跡線，較佳金屬跡線反應，藉此在基板表面上沈積不溶於水之鈍化聚合膜。
根據本發明之經塗佈基板包含至少一條附連至基板之金屬跡線及在金屬跡線之至少一個表面上之鈍化聚合物塗層。在一個實施例中，基板為非導電材料且金屬跡線為導電材料，較佳為印刷電路板。
鈍化聚合物塗層之厚度可範圍介於約0.2至約40微米，視所選擇之黏合劑及使用環境而定，範圍為合乎需要的，包括約0.6至3.8微米；0.6至小於12微米，諸如以用於超薄塗層塗覆；8-15微米或11-25微米，或多達40微米或更大，以用於特定塗覆，諸如可剝離塗層，限制條件為厚度不干擾塗層之效能。在此範圍內，理想地塗層厚度可為至少0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.9、1.0、1.2、1.5、1.7、2.0、2.2、2.4、2.5、2.7、3.0、3.2、3.5、3.7、3.8、4.0、4.2、4.5、4.7、5.0、5.2、5.5、5.7、6.0、6.2、6.4、6.5、6.7、6.9、7.0微米(按遞增的較佳次序)且至少就經濟而言可不超過40、35、30、25、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9.75、9.50、9.25、9.0、8.7、8.5、8.3、8.0、7.7、7.5、7.2微米(按遞增的較佳次序)。在一個實施例中，超薄塗層之厚度範圍介於約700 nm至約1600 nm。
根據本發明形成之塗層為耐水的，意謂其在水或水性電解質(例如鹽水或人造汗液)下在電力下時對於浸入至少30分鐘為耐水的。塗層亦顯著減少基板上相鄰金屬跡線之間的枝晶之形成。枝晶形成為現有系統之問題，且由於經由枝晶在兩條跡線之間形成短路可引起電路故障。使用本發明之方法產生的塗層在如下文實例中所描述測試時減少了在測試電路板之跡線之間形成的枝晶；較佳地不形成枝晶。此遠低於在使用習知塗佈製程之此測試期間形成的大量枝晶。
在利用根據本發明之塗層組合物的塗佈步驟之前，可使用此項技術中已知之用於自金屬表面移除污染物之任何方法(諸如溶劑清洗、用基於氟基之流體清洗或電漿方法)來清洗待塗佈的基板之至少一部分，例如金屬跡線之金屬表面。亦可在塗佈之前單獨用水或用包含一或多種物質之預沖洗溶液來沖洗基板表面，該等物質能夠進一步改良隨後在包括例如金屬跡線之基板表面上形成的聚合塗層之效能，例如黏著力、耐水性或類似者。可採用所謂的預調節處理，但在不存在預調節步驟之情況下的塗佈製程亦為適合的。
在本說明書中，已以使得能夠寫出明晰及簡潔之說明書的方式描述實施例，但意欲且應瞭解，可將實施例以各種方式組合或分離而不背離本發明。舉例而言，應瞭解，本文所描述之所有較佳特性適用於本文所描述之所有本發明之態樣。
在一些實施例中，可將本文中之本發明解釋為排除實質上不影響組合物、製品或製程之基本及新穎特徵的任何要素或方法步驟。另外，在一些實施例中，可將本發明解釋為排除本文中未說明之任何要素或方法步驟。
儘管在本文中參考特定實施例說明及描述本發明，但本發明不意欲限於所示細節。在本說明書中揭示之實驗中，所選擇之鈍化劑係以例示性方式用於在印刷電路板上沈積鈍化聚合塗層，藉此鈍化板上之金屬跡線。其僅為可得益於本發明之塗層的製品之一個實例。實情為，可在申請專利範圍之等效物之範疇及範圍內且在不背離本發明之情況下進行細節的各種修改。提供實例實施例以使得本發明將為透徹的，且將向熟習此項技術者充分傳達範疇。闡述大量特定細節，諸如特定組件、裝置及方法之實例，以提供對本發明之實施例的透徹理解。對熟習此項技術者將顯而易見，不必採用特定細節，實例實施例可以許多不同形式實施且不應解釋為限制本發明之範疇。在一些實例實施例中，未詳細地描述熟知方法、熟知裝置結構及熟知技術。 實例測試基板：
除非在本文中另外描述，否則測試基板為可商購的，經IPC-連接電子工業協會(Association Connecting Electronics Industries) (前印刷電路協會(Institute for Printed Circuits)，亦稱為IPC)批准之PCB-B-25A測試印刷電路板(PCB)。此等測試印刷電路板符合IPC/表面黏著技術協會(Surface Mount Technology Association；SMTA)且符合測試焊料遮罩(IPC-SM-804C)及保形塗層(IPC-CC-830A)之使用指南。各測試印刷電路板為1.6 mm (0.062吋)厚的FR-4級玻璃加強型環氧層合物且為具有不形成完整電路之裸銅跡線之簡單印刷及蝕刻(print-and-etch)，即在不存在腐蝕誘導之導電電路徑(亦即短路)之情況下，無電流通過PCB-B-25A。用於測試之PCB-B-25A之柵格為柵格F。UV 固化參數
除非在本文中另外描述，否則無論藉由單一或多步塗層塗覆製程，用UV可固化塗層組合物塗佈之測試基板均使用配備有H+燈泡之輸送機進行UV固化。UV能量源向基板表面提供足以固化塗層之固化能量。根據所利用之引發劑，提供以下能級中之至少一者之最小值，如UV塗層技術中所已知：
所供應之紫外線能量之類型 毫焦耳/平方公分
UVA 807
UVB 758
UVC 250
UVV 775
耐水性測試：
如下測試塗層在向實例之印刷電路板提供耐水性方面之有效性：將經塗佈測試電路板連接至處於關閉位置之電源，侵入於水或電解質溶液(「人造汗液」)中，且接著施加電壓30分鐘。除非在本文中另外描述，否則鹽水電解質係指人造汗液；下文給出人造汗液之組合物： 100ml DI 5g NaCl 5g Na2 HPO4 -12H2 O 2ml 99%乙酸。
短路形成：選擇3與30 V之間的電壓進行測試且在測試期間保持恆定。當不存在完整電路時，無電流通過。隨著導電跡線之基於腐蝕之退化的發生，電流讀數自零增加，從而引起短路，從而使得電流通過。在30分鐘浸入期間，直插式電流錶用於藉由在測試時段內量測通過電路之電流來偵測來自帶電印刷電路板之電流洩漏，觀察到之電流愈小愈好。每隔1秒讀取讀數，持續30分鐘。 所報導之平均電流(mA)為在整個30分鐘實驗中量測的電流之平均值。所報導之最大電流(mA)為在30分鐘實驗內觀察到的單一最高電流值。
枝晶及氧化物形成：塗亦藉由枝晶之數目或測試後在12倍放大率下在跡線之間及跡線上可見的塊狀氧化物之形成來判斷層之效能，較少枝晶及較少氧化物展示更佳的效能，其中枝晶及肉眼可觀察之氧化物之形成為腐蝕之指示物。採用分別用於枝晶及氧化物形成中之每一者的等級量表。對於枝晶，量表由字母A-D表示，其中A表示無枝晶形成，且增加至D表示在測試區域中之每條跡線之間無處不在的枝晶。氧化物形成由數字0-4表示，其中0表示測試區域中無氧化物形成，且增加至4表示測試區域中100%之跡線上方分佈廣泛的氧化物形成。實例 1
在此實例中，用如下表1-1中所展示之組分製備五種不同的塗層組合物。表 1-1
組分(公克) 1A 1B 1C 1D
聚(伸乙基-共聚-乙酸乙烯酯) 40% VA 4.55 4.55 4.55 4.55
甲苯 35.45    35.45   
甲基異丁基酮    34.75    55.45
巰基矽烷寡聚物* 1.5 1.5 4.55 4.55
二甲苯 5    5   
丙二醇單甲醚乙酸酯    5    5
*巰基烷氧基矽烷寡聚物
藉由以下程序來製備含有表1-1中之成分及指定量之塗層組合物。在攪拌下，在70℃之溫度下，將40% VA EVA聚合物溶解於所列第一溶劑中。接著添加第二溶劑，隨後添加所指定之硫醇。繼續攪拌直至塗層組合物澄清且無可見固體。
接著用空氣加壓噴漆槍將塗層組合物噴覆於印刷電路板上。調節槍之壓力及噴塗次數，使得塗層厚度在8-15微米之間。接著將板在90℃下熱固化15分鐘，隨後在120℃下熱固化10分鐘。
接著使此等經塗佈印刷電路板在蒸餾水下在3、12及30 V偏壓下且在亦描述於耐水性測試中之人造汗液溶液下在20 V偏壓下經受上述耐水性測試，且結果報導於下表1-2中。
對於表1-1中之塗層組合物，測定溶劑及EVA與硫醇比率對腐蝕之影響且顯示於表1-2中。表 1-2
實例編號 測試條件 平均電流(mA) 最大電流(mA) 樹枝狀生長等級 可見腐蝕等級
1A 30 V水 0.002 0.004 A 0
1B 30 V水 0.001 0.003 C 0
1C 30 V水 0.009 0.014 A 0
1D 30 V水 0.001 0.002 B 0
1A 20 V汗液 0.059 0.144 A 2
1B 20 V汗液 0.001 0.004 A 0
1C 20 V汗液 2.46 3.293 C 3
1D 20 V汗液 0.001 0.002 B 0
1A 12V水 0.01 0.029 N/R N/R
1B 12V水 0.001 0.003 N/R N/R
1C 12V水 2.029 10.458 N/R N/R
1D 12V水 0.001 0.002 N/R N/R
1A 3V水 N/R N/R N/R N/R
1B 3V水 N/R N/R N/R N/R
1C 3V水 0.012 0.015 N/R N/R
1D 3V水 0.001 0.002 N/R N/R
N/R指示未評級
甲苯/二甲苯溶劑系統比MIBK/PMA系統表現更差，其中在50:50之EVA與硫醇比率下效果最大。實例 2
藉由以下程序來製備含有表2-1中之成分及指定量之塗層組合物。在攪拌下，在70℃之溫度下，將所指定之EVA聚合物溶解於所列第一溶劑中。接著添加第二溶劑，隨後添加所指定之硫醇。繼續攪拌直至塗層組合物澄清且無可見固體。
此研究亦包括作為比較實例之市售UV固化丙烯酸胺基甲酸酯產品，該產品以其50微米之典型塗層厚度且以低於12微米之其推薦使用厚度沈積。表 2 -1
組分(公克) 2A 2B 2C 2D 2E
聚(伸乙基-共聚-乙酸乙烯酯) 40% VA 6.48    6.65    5.9
聚(伸乙基-共聚-乙酸乙烯酯) 25% VA    6.48    6.65   
甲苯    37.92    29.95   
甲基異丁基酮 43.62    29.95    40.4
季戊四醇肆(3-巰基丙酸酯) 2.1 2.1 1 1 5.9
二甲苯    14.2    14.6   
丙二醇單甲醚乙酸酯 14.2    14.6    13
接著用空氣加壓噴漆槍將除比較實例市售產品以外之塗層組合物噴覆於印刷電路板上。調節槍之壓力及噴塗次數，使得塗層厚度在8-15微米之間。接著將板在90℃下熱固化15分鐘，隨後在120℃下熱固化10分鐘。將市售產品塗覆且固化至12及50微米之厚度。
接著使此等經塗佈印刷電路板在蒸餾水下在3、12及30 V偏壓下且在亦描述於耐水性測試中之人造汗液溶液下在20 V偏壓下經受上述耐水性測試，且結果展示於下表2-2中。表 2 -2
實例 測試條件 平均電流(mA) 最大電流(mA) 樹枝狀生長等級 可見腐蝕等級
2A 30 V水 0.072 0.144 A 0
2B 30 V水 0.391 0.792 A 1
2C 30 V水 0.205 0.83 N/R N/R
2D 30 V水 0.001 0.002 A 0
2E 30 V水 0.015 0.021 A 0
PC40 12u 30 V水 64.453 116.59 C 1
PC40 50u 30 V水 0.053 0.109 A 0
2A 20 V汗液 0.53 2.338 A 2
2B 20 V汗液 0.42 2.184 A 2
2C 20 V汗液 0.388 1.705 A 2
2D 20 V汗液 0.01 0.107 A 0
2E 20 V汗液 0.08 0.112 A 0
PC40 12u 20 V汗液 0.46 4.857 A 2
PC40 50u 20 V汗液 0.002 0.014 A 0
2A 12 V水 0.172 0.252 A 0
2B 12 V水 0.446 1.128 A 1
2C 12 V水 0.244 0.426 A 1
2D 12 V水 0.001 0.002 A 0
2E 12 V水 0.002 0.003 A 0
PC40 12u 12 V水 6.107 17.1 C 2
PC40 50u 12 V水 2.58 5.105 A 0
2A 3 V水 0.001 0.002 A 0
2B 3 V水 0.001 0.002 A 0
2C 3 V水 0.001 0.002 A 0
2D 3 V水 0.001 0.002 A 0
2E 3 V水 0.003 0.004 A 0
PC40 12u 3 V水 22.891 28.44 C 1
PC40 50u 3 V水 0.704 1.183 A 0
對於表2-1中之塗層組合物，測定溶劑及EVA與硫醇比率對腐蝕之影響且顯示於表2-2中。結果展示本發明之多種變型在8-15微米之較低塗層厚度下比市售產品表現更佳，該市售產品對於良好腐蝕效能需要較高塗層厚度。
圖1展示來自根據實例1:調配物2D及比較實例1:調配物PC40 12u塗佈之測試PCB基板在耐水性測試中在水中在30 V下持續30分鐘的電流洩漏測試結果之圖式。在一段時間內，以一秒之增量量測電流洩漏之量，其中量愈少愈佳。以50秒之間隔設置圖式線標記。對於比較實例1測試PCB，所量測電流洩漏在30分鐘之測試時段內快速上升，相比之下，實例1具有小於1 mA之1/10,000的電流洩漏。圖1以接近零之平坦線條展示此可忽略的電流洩漏水準。
在本發明變型內，40%乙酸乙烯酯EVA聚合物在前述實例中發現之條件下與MIBK/PMA溶劑一起且在50:50之EVA與硫醇比率下表現最佳。然而，25%乙酸乙烯酯EVA聚合物在最高之EVA硫醇比率下且與其他溶劑一起表現最佳，從而表明此等條件必須適合於所選擇之聚合物。實例 3
藉由以下程序來製備含有表3-1中之成分及指定量之塗層組合物。在攪拌下，在70℃之溫度下，將40% VA EVA聚合物溶解於所列第一溶劑中。接著添加第二溶劑，隨後添加所指定之硫醇、三唑或其他添加劑。繼續攪拌直至塗層組合物澄清且無可見固體。表 3-1
組分(公克) 3A 3B 3C 3D 3E
聚(伸乙基-共聚-乙酸乙烯酯) 40% VA 5.9 5.9 5.9 5.9 5.9
甲基異丁基酮 26.6 26.6 26.6 26.6 26.6
丙二醇單甲醚乙酸酯 13 13 13 13 13
2-巰基苯并噻唑 5.9            
維生素E    5.9         
2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑       5.9      
苯并三唑          5.9   
Cobratech 937 (專用唑摻合物)             5.9
接著用空氣加壓噴漆槍將塗層組合物噴覆於印刷電路板上。調節槍之壓力及噴塗次數，使得塗層厚度在8-15微米之間。接著將板在90℃下熱固化15分鐘，隨後在120℃下熱固化10分鐘。
接著使此等經塗佈印刷電路板在蒸餾水下在30 V偏壓下且在亦描述於耐水性測試中之人造汗液溶液下在20 V偏壓下經受上述耐水性測試，且結果展示於下表3-2中。表 3-2
實例 測試條件 平均電流(mA) 最大電流(mA) 樹枝狀生長等級 可見腐蝕等級
3A 30 V水 0.772 2.597 D 0
3B 30 V水 98.435 125.01 C 1
3C 30 V水 6.538 15.774 C 1
3D 30 V水 18.617 47.443 C 1
3E 30 V水 0.087 0.243 A 1
3A 20 V汗液 0.69 3.468 D 0
3B 20 V汗液 11.896 20.076 B 4
3C 20 V汗液 0.798 8.189 B 2
3D 20 V汗液 1.438 5.316 B 2
3E 20 V汗液 0.306 0.627 B 2
對於表3-1中之塗層組合物，測定將硫醇變為其他小分子之效果且顯示於表3-2中。維生素E系統表現極差，從而表明(硫醇/三唑)可不僅僅為還原劑。硫醇及三唑為有效的。實例 4
藉由以下程序來製備含有表4-1中之成分及指定量之塗層組合物。在攪拌下，在70℃之溫度下，將40% VA EVA聚合物溶解於所列第一溶劑中。接著添加第二溶劑，隨後添加所指定之硫醇。繼續攪拌直至塗層組合物澄清且無可見固體。如實例2中所鑑別，此研究亦包括市售產品比較實例，呈其50微米之典型塗層厚度。表 4-1
組分(公克) 1B
聚(伸乙基-共聚-乙酸乙烯酯) 40% VA 4.55
甲基異丁基酮 34.75
巰基矽烷寡聚物 1.5
丙二醇單甲醚乙酸酯 5
用於測試之電路板具有作為遮罩施加至測試區域之一部分的聚醯胺遮罩條帶。接著用空氣加壓噴漆槍將塗層組合物噴覆於印刷電路板上。調節槍之壓力及噴塗次數，使得塗層厚度在8-15微米之間。接著將板在90℃下熱固化15分鐘，隨後在120℃下熱固化10分鐘。根據其推薦用法塗覆且固化市售產品。
在固化之後，移除遮罩以模擬修復，從而暴露電路板上未經塗佈之測試區域。接著經由如上述之噴槍將實例1之調配物1B塗覆至此等暴露區域，且塗覆至所有板之暴露區域，而不管用於塗佈板之初始調配物，且在90℃下乾燥15分鐘，隨後在120℃下乾燥10分鐘。
接著使具有經修復塗層之此等印刷電路板在蒸餾水下在30 V偏壓下且在亦描述於耐水性測試中之人造汗液溶液下在20 V偏壓下經受上述耐水性測試，特定言之在經修復區域上進行測試，且結果展示於下表4-2中。表 4-2
實例 測試條件 平均電流(mA) 最大電流(mA) 樹枝狀生長等級 可見腐蝕等級
2B 30 V水 0.003 0.007 A 1
PC 40 50u 30 V水 0.004 0.006 A 0
2B 20 V水 3.421 8.808 A 1
PC 40 50u 20 V水 1.729 7.994 A 1
對於經修復塗佈之板，測定修復之效果且顯示於表4-2中。經修復區域在30 V蒸餾水測試中具有極佳表現。兩者亦在20 V人造汗液測試中提供保護，但與30 V蒸餾水之標準不同。實例 5
藉由以下程序來製備含有表5-1中之成分及指定量之塗層組合物。在攪拌下，在70℃之溫度下，將40% VA EVA聚合物溶解於所列第一溶劑中。接著添加第二溶劑，隨後添加所指定之硫醇。繼續攪拌直至塗層組合物澄清且無可見固體。表 5-1
   5A
聚(伸乙基-共聚-乙酸乙烯酯) 40% VA 5.9
甲基異丁基酮 26.6
季戊四醇肆(3-巰基丙酸酯) 5.9
丙二醇單甲醚乙酸酯 13
接著將印刷電路板浸漬於塗層組合物中，同時保持豎直。使板在室溫下乾燥1小時，隨後在90℃下熱固化15分鐘，隨後在120℃下熱固化10分鐘。將塗層厚度測定為3.8微米。
接著使此等經塗佈印刷電路板在蒸餾水下在30 V偏壓下且在亦描述於耐水性測試中之人造汗液溶液下在20 V偏壓下經受上述耐水性測試。對於表5-1中之塗層組合物，測定浸漬塗覆之效果且顯示於表5-2中。表 5-2
調配物編號 測試條件 平均電流(mA) 最大電流(mA) 樹枝狀生長等級 可見腐蝕等級
5A 30 V water 2.513 19.302 B 3
5A 20 V sweat 10.78 125.79 A 3
塗覆經展示為保護性的，但不如噴霧塗覆具保護性。實例 6
藉由以下程序來製備含有表6-1中之成分及指定量之塗層組合物。在攪拌下，在70℃之溫度下，將40% VA EVA聚合物溶解於所列第一溶劑中。接著添加第二溶劑，隨後添加所指定之硫基化合物。繼續攪拌直至塗層組合物澄清且無可見固體。表 6-1
   6A
聚(伸乙基-共聚-乙酸乙烯酯) 40% VA 5.9
甲基異丁基酮 26.6
丙二醇單甲醚乙酸酯 13
2-噻吩甲酸 5.9
接著用空氣加壓噴漆槍將塗層組合物噴覆於印刷電路板上。調節槍之壓力及噴塗次數，使得塗層厚度在8-15微米之間。接著將板在90℃下熱固化15分鐘，隨後在120℃下熱固化10分鐘。
接著使此等經塗佈印刷電路板在蒸餾水下在30 V偏壓下且在亦描述於耐水性測試中之人造汗液溶液下在20 V偏壓下經受上述耐水性測試。
對於表6-1中之塗層組合物，測定將硫醇變為其他小分子之效果且顯示於表6-2中。發現噻吩為有效的。表 6-2
實例 測試條件 平均電流(mA) 最大電流(mA) 樹枝狀生長等級 可見腐蝕等級
6A 30 V水 9.327 50.34 C 1
6A 20 V汗液 0.694 2.103 A 2
實例 7 ： UV 可 固化塗層組合物
藉由以下程序來製備含有展示於表7-1及7-2中之材料及指定量之塗層組合物。在混合之情況下藉由將表7-1中所述之材料合併以獲得澄清溶液來製備組分7A。表 7 -1 ：組分 7A
材料 重量(g)
乙醇 98.0
三伸乙基四胺 2.0
總計 100.0
在簡單混合之情況下藉由將表7B中所述之材料合併來製備組分7B。表 7 -2 ：組分 7B
材料 重量(g)
己二醇二丙烯酸酯 12.0
50 wt.%聚酯樹脂/50 wt.%三丙二醇二丙烯酸酯(1:1比率) 2.0
50 wt.%奈米二氧化矽/50 wt%己二醇二丙烯酸酯(1:1比率) 11.2
C24-26飽和一級醇，分支鏈 0.4
液體丙烯酸化聚二甲基矽氧烷 0.09
乙酸丁酯 4.8
季戊四醇肆(3-巰基丙酸酯) 3.2
總計 33.7
將組分7A用作預塗層，在該預塗層上塗覆組分7B (可UV固化之塗層混合物)。用空氣加壓噴漆槍將組分7A噴覆於測試印刷電路板上，隨後在環境溫度(約25℃)下乾燥5分鐘，以形成胺預塗層，其在乾燥之後經量測為0.6 g/m2。
接著將組分7B塗覆於預塗層上且使其在環境溫度下乾燥10分鐘，此後使用配備有如上文UV固化參數中所描述之H+燈泡的輸送機來UV固化組分7A/B塗層。經合併層之總固化塗層厚度為25微米。
接著使多組經塗佈印刷電路板經受上述耐水性測試(第一組在蒸餾水下在30 V下且第二組在鹽水電解質下在20 V下)且結果展示於下表7-3中。表 7 -3 實例 7 之測試結果
調配物編號 測試條件 平均電流(mA) 最大電流(mA) 樹枝狀生長等級 可見腐蝕等級
7A+B 3V水 ND ND A 0
7A+B 12V水 ND ND A 0
7A+B 20V鹽水 0.001 0.002 A 0
7A+B 30V水 0.001 0.003 B 0
ND：未測定。實例 8 ：形成超薄塗層之 UV 可 固化塗層組合物
在混合之情況下藉由將材料合併以獲得均勻混合物來製備含有展示於表8-1中之材料及指定量之塗料組合物8。表 8-1
材料 重量(g)
含腈橡膠5%溶液之甲基異丁基酮 44.62
巰基烷氧基矽烷寡聚物 0.56
2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮 0.14
甲基異丁基酮 52.8
總計 98.12
用空氣加壓噴漆槍將實例8之塗層組合物噴覆於印刷電路板上，隨後在70℃下乾燥10分鐘，隨後根據本文在UV固化參數下描述之UV固化程序在配備有H+燈泡之輸送機上將其UV固化。在乾燥及固化之後，經塗覆塗層厚度經量測為900 nm。
接著使經塗佈印刷電路板在蒸餾水下在3 V下經受上述耐水性測試，且結果展示於下表8-2中。表 8-2
調配物編號 測試條件 平均電流(mA) 樹枝狀生長等級 可見腐蝕等級
實例8 3V水 1.35 B 0
實例 9 形成超薄塗層之 UV 可 固化塗層組合物
在混合之情況下藉由將材料合併以獲得均勻混合物來製備含有展示於表9-1中之材料及指定量之塗料組合物9A及9B。表 9-1
材料重量(g) 9A 9B
聚異丁烯二丙烯酸酯於甲苯中之3.5 wt.%溶液 18.0 18.0
巰基烷氧基矽烷寡聚物 0.42 0.42
三乙胺 0.01 0.01
2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮 0.03 —
總計 18.46 18.43
用空氣加壓噴漆槍將塗層9A及9B噴覆於印刷電路板上，隨後在環境溫度(約25℃)下乾燥5分鐘，接著在70℃下加熱乾燥10分鐘，隨後根據UV固化參數下描述之UV固化程序在配備有H+燈泡之輸送機上將經乾燥塗層UV固化。在乾燥及固化之後，經塗覆塗層厚度經量測分別為704 nm及1570 nm。
接著使經塗佈印刷電路板在水中在3 V之所施加偏壓下經受如下表9-2中描述之耐水性測試。表 9-2
調配物編號 測試條件 平均電流(μA) 樹枝狀生長等級 可見腐蝕等級
實例9A 3V水 610微安培 A 0
實例9B 3V水 6微安培 A 0
實例 10- 添加劑之效果
使用巰基烷氧基矽烷寡聚物之調配物在同一分子上提供硫醇官能基及矽烷二級官能基。攜帶硫醇之矽烷醇前驅體在水解時產生硫醇官能矽烷，藉此適宜地提供適用作鈍化劑及黏合劑組分兩者之成膜聚合物。濃縮物如下表中所展示製得。表 10-1
調配物 塗層組合物%* 流動及調平添加劑% 蠟質添加劑% 以微米計之塗層厚度
實例10A (比較性) 無添加劑 97 3 0 2.4
實例10B 添加劑(C20蠟質醇) 94 3 3 0.6
實例10C 添加劑(C25蠟質醇) 94 3 3 0.8
實例10D 添加劑(C29蠟質醇)/二醇) 94 3 3 1.6
*溶劑中之巰基烷氧基矽烷寡聚物用作鈍化劑及黏合劑兩者。
用乙酸丁酯稀釋上文濃縮調配物以獲得具可噴塗稠度之塗層組合物以供在空氣加壓噴漆槍中使用。將各塗層組合物噴覆於印刷電路板上，隨後在環境溫度(約25℃)下乾燥5分鐘，接著在126℃下加熱乾燥5分鐘。
接著使經塗佈印刷電路板在水中在3 V之所施加偏壓下經受如下表10-2中描述之耐水性測試。表 10-2
調配物/添加劑 測試條件 平均電流 (mA) 樹枝狀生長等級 可見腐蝕等級 厚度 (微米)
實例10A (無) 3伏特水 4.2 C 1 2.4
實例10B C20 2-辛基-1-十二醇蠟質醇 3伏特水 1.8 A 1 0.6
實例10C C25分支鏈蠟質醇 3伏特水 0.4 A 1 0.8
實例10D C29蠟質醇/二醇 3伏特水 0.1 A 0 1.6
實例 11 即插即用 實例
以下實例提供保形塗層組合物及具有選定硬度之塗層膜的經塗佈PCB。藉由以下程序來製備含有表11-1中之成分及指定量之塗層溶液。將材料按所列次序溶解於溶劑中。低及高鈍化水準調配物用於製備可調節的黏著力實例。使用習知空氣加壓噴槍塗覆調配物。 黏著力測試
剝離黏著力：針對20V汗液測試藉由首先將黏著劑遮罩層置放於塗層之頂部上來測試黏著力(詳情參見下一部分)。在汗液測試之後，移除黏著劑遮罩。若藉由拉動黏著劑遮罩層之操作將防水塗層完全移除，則將塗層視為可剝離的。注意塗層是否具有良好黏著力。良好黏著力：塗層未經遮罩體移除。部分剝離：部分塗層經遮罩體移除。可剝離：整個塗層可自PCB剝離。
交叉影線：在銅及PCB上方進行1 mm交叉影線。100%之塗層保留於PCB上；不合格：0%之塗層保留於PCB上。
此可移除性有益於PCB之再加工。如下表11-2之結果展示，塗層展示具有低硫醇水準之良好黏著力(實例11D、11F、11H)或具有極高硫醇水準之部分剝離能力(實例11A、11B、11C、11E、11G)。比較實例不具有可調節的黏著力。
塗層膜具有黏彈特性及鈍化活性，其均有助於在單獨連接器及PCB導電表面之界面處存在塗層之情況下向PCB之導電表面提供耐水性連接。在一些實施例中，導體刺穿保形塗層，藉此建立與PCB之電連接，該電連接為耐水電連接。在其他實施例中，不需要刺穿保形塗層以獲得與PCB之電連接，該電連接為耐水電連接。
藉助於經改質之塗層硬度及鈍化劑，本發明之塗層適用作即插即用(plug n play)防水電連接件。藉由刺穿及/或簡單的低力插入至PCB上之空連接點，塗層之插入式導電性有助於向PCB添加電子組件，例如微晶片或其他組件，同時在經乾燥保形塗層中保持導電性及耐水性。表 11- 1 即插即用 測試組合物
即插即用實例(g) 鈍化劑1 成膜聚合物2 添加劑 量 添加劑 矽氧烷流動添加劑3 乙酸正丁酯
11A 16.73 16.22 1.76 添加劑1* 0.25  65.04
11B 16.42 15.15 3.73 添加劑2** 0.5  64.20
11C 17.65 17.11  0    0.27 64.97
11D 1.66 33.26  0    0.11  64.97
11E 16.73 16.22 1.76 添加劑3*** 0.25  65.04
11F 1.61 31.5 1.75 添加劑3*** 0.10  65.03
11G 16.73 16.22 1.76 添加劑4**** 0.25  65.04
11H 1.61 31.5 1.75 添加劑4**** 0.10  65.03
1 鈍化劑為季戊四醇肆(3-巰基丙酸酯)。2 成膜聚合物可溶於塗層組合物中且為具有大約100℃之MP的可商購熱塑性聚酯聚合物。 *添加劑1：液體羥化聚酯增黏劑，不同於成膜聚酯。 **添加劑2：反應性添加劑為在乾燥溫度下對硫醇具反應性之封端異氰酸酯。 ***添加劑3：具有2.9之介電常數的聚己內酯蠟質添加劑，不溶但可均勻地分散於塗層組合物中，不同於成膜聚酯聚合物。 ****添加劑4：聚己內酯聚合物蠟質添加劑之三醇。3 矽氧烷流動添加劑為可購自Evonik之聚醚矽氧烷聚合物。
即插即用係指能夠簡單的低力推進以將電組件組裝至裝置中的塗層，其有益於快速製造、再加工及服務環境修復製程。此亦提供更快及更低成本的電路板及消費電子件之製造。具有充當穿過保形塗層之穿孔連接件的輸入/輸出(I/O)插腳之實例微晶片為此項技術中已知的且通常使用插腳型金屬連接器以供組裝於PCB上。即插即用測試結果 表 11-2
實例編號 厚度(微米) 耐受電壓極限* (V) 剝離黏著力 交叉影線黏著力 豎直插入(公克力) 20V汗液枝晶等級 20V汗液腐蝕等級 平均電流(mA) 最大電流(mA)
11A 12 2800 部分剝離 不合格 538 A 1 0.001 0.002
11A 20 2500 部分剝離 不合格 302 A 1 0.001 0.002
11B 11 2000 部分剝離 不合格 582 A 2 0.16 0.7
11C 40 2800 部分剝離 不合格 550 A 0 0.03 0.08
11D 12 2000 良好黏著力 100% 5080 A 0 0.03 0.15
11D 20 2000 良好黏著力 100% 1900 A 0 0.001 0.002
11E 12 2000 部分剝離 不合格 241 A 1 0.65 2.2
11E 20 2500 部分剝離 不合格 255 A 0 0.016 0.07
11F 12 3300 良好黏著力 100% 3020 A 0 0.001 0.07
11F 20 2000 良好黏著力 100% 4938 A 0 0.001 0.04
11G 12 2000 部分剝離 不合格 407 A 2 2.1 13
11H 12 1800 良好黏著力 100% 406 A 1 0.15 0.57
11H 20 2000 良好黏著力 100% 300 A 0 0.001 0.04
比較實例11I 12 2000 良好黏著力 100% 13540 A 2 0.5 5
比較實例11J 50 1800 良好黏著力 100% 17760 A 0 0.002 0.005
*根據IPC-TM-650 TEST METHODS MANUAL
測試結果展示於表11-2中。測試量測固化保形塗層之特性，諸如耐受電壓極限、黏著力及穿透足以建立電連接之固化層所需的力，以評定用作即插即用型塗層之適用性，以及本文所描述之耐腐蝕性及平均及最大電流通過測試。
使用Zeiss LSM 800共焦顯微鏡使用偏振光檢查用於增加塗層之介質擊穿強度的含有聚己內酯(PCL)之實例11F之12微米厚塗層。圖2為在12微米厚度下根據實例11F塗佈之印刷電路板之共焦影像，使用偏振光放大10×。聚己內酯展示為塗層中之明亮斑點，其可使用共焦顯微鏡之偏振光看到。聚己內酯分佈在印刷電路板之表面上。實例11F在12微米厚度下展示100%黏著力、3000伏特之耐受電壓極限及優異的耐腐蝕性及耐電流通過性。介電強度為塑膠絕緣體之基本特性，使其成為裝置在高電壓下針對部件之出色保護。實例 12
此研究檢查三種流動改質劑添加劑及其一些其組合相對於彼此之影響。藉由以下程序來製備含有表12-1中之成分及指定量之塗層溶液。在攪拌下，在70℃之溫度下，將所指定之聚酯聚合物溶解於溶劑中。接著添加硫醇，隨後添加其餘組分。繼續攪拌直至塗層溶液澄清且無可見固體。表 12-1
材料 12A 12B 12C 12D
乙酸丁酯 10.40 10.43 10.47 10.51
成膜聚合物† 10.25 10.25 10.25 10.25
三羥甲基丙烷巰基丙酸酯 3.42 3.42 3.42 3.42
矽氧烷流動添加劑*1 0.00 0.00 0.11 0.11
矽氧烷流動添加劑*2 0.03 0.00 0.03 0.00
矽氧烷流動添加劑*3 0.00 0.02 0.00 0.02
液體羥化聚酯增黏劑 0.73 0.73 0.73 0.73
總計 24.83 24.85 25.01 25.04
†成膜聚合物可溶於塗層組合物中且為具有大約100℃之MP的可商購熱塑性聚酯聚合物。 *1可購自Evonik Corporation，由製造商描述為聚醚矽氧烷共聚物。 *2可購自BYK-Chemie GmbH，由製造商描述為含經聚醚改質之聚二甲基矽氧烷12%固體的有機溶劑。 *3可購自BYK-Chemie GmbH，由製造商描述為經聚醚改質之聚二甲基矽氧烷。
用空氣加壓噴漆槍將塗層溶液噴覆於印刷電路板上。調節槍之壓力及噴塗次數，使得塗層厚度在8-15微米之間。接著將板在90℃下熱固化15分鐘，隨後在120℃下熱固化10分鐘。
接著使此等經塗佈印刷電路板在蒸餾水下在18及30 V偏壓下且在亦描述於耐水性測試中之人造汗液溶液下在20 V偏壓下經受上述耐水性測試。
對於表12-1中之塗層溶液，流動改質劑及其組合之效果顯示於表12-2中。調配物12B及12D兩者具有類似、優異的效能且共用流動改質劑。表 12-2
調配物編號 測試條件 平均電流(mA) 最大電流(mA) 樹枝狀生長等級 可見腐蝕等級
12A 18 V水 0.001 0.002 A 2
12B 18 V水 0.001 0.002 A 0
12C 18 V水 0.034 0.04 C 2
12D 18 V水 0.001 0.002 A 0
12A 20 V汗液 0.07 0.118 A 2
12B 20 V汗液 0.001 0.003 A 0
12C 20 V汗液 0.014 0.032 A 2
12D 20 V汗液 0.002 0.004 A 0
已根據相關法律標準描述前述本發明，已出於說明之目的提供實施例之描述，因此本說明書在本質上為例示性的而非限制性的。其並不意欲為窮盡性的或限制本發明。特定實施例之個別元件或特徵一般不限於該特定實施例，但在適用時為可互換的，且可用於選定實施例中(即使未特定展示或描述)。其亦可以多種方式進行變化。此等變化不應視為脫離本發明，且意欲將所有此等修改包括在本發明之範疇內。
本文中所使用之術語僅用於描述特定實例實施例之目的且並不意欲為限制性的。如本文所使用，除非上下文另有清晰指示，否則單數形式「一(a/an)」及「該」亦可意欲包括複數形式。術語「包含(comprises/comprising)」、「包括」及「具有」為包括性的，且因此指定所陳述特徵、整數、步驟、操作、元件及/或組件之存在，但並不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其群組之存在或添加。除非特定地確定為執行次序，否則本文中所描述之方法步驟、製程及操作不應解釋為必須要求其以所論述或說明之特定次序來執行。亦應理解，可使用額外或替代性步驟。
所揭示實施例之變化及修改對熟習此項技術者可變得顯而易見且確實在本發明之範疇內。因此，給予本發明之法律保護範疇可僅藉由研究以下申請專利範圍加以確定。
圖1為展示在根據本發明塗佈之印刷電路板及塗佈有比較性可商購塗層之印刷電路板上運行的電流洩漏測試之結果的圖示。
圖2為在12微米厚度下根據實例11F塗佈之印刷電路板之共焦影像，使用偏振光放大10×。

Claims (18)

  1. 一種電路板防水塗層組合物，其包含： A)    至少一種溶解及/或分散的鈍化劑； B)     至少一種溶解及/或分散的黏合劑組分，其包含有機或無機成膜聚合物；及/或一或多種可在基板表面上聚合之聚合物前驅體；其中該成膜聚合物及/或該一或多種聚合物前驅體係1)對(A)具反應性或2)對(A)不具反應性； 及視情況 C)     一或多種溶解及/或分散的添加劑，其選自蠟、增黏劑、流動改質劑、濕潤劑、流變改質劑、穩定劑、催化劑、光引發劑、殺生物劑及生物穩定劑；及 D)    至少一種溶劑或溶劑系統，其包含有機溶劑。
  2. 一種電路板防水塗層組合物，其包含： A)    至少一種溶解及/或分散的鈍化劑，其較佳含有包含以下之分子：硫基官能基，較佳硫醇基；唑部分；或唑，及其組合； B)     溶解及/或分散的黏合劑組分，其包含以下類型之黏合劑中之一或多者： 1) 有機或無機成膜聚合物，其對(A.)不具反應性； 2) 有機或無機成膜聚合物，其能夠與(A.)反應； 3) 一或多種聚合物前驅體，例如單體、寡聚物及/或預聚物，其可在基板表面上聚合且對(A.)不具反應性； 4) 一或多種聚合物前驅體，例如單體、寡聚物及/或預聚物，其可在基板表面上聚合且能夠與(A.)反應；及 C)     視情況，一或多種溶解及/或分散的添加劑，其選自蠟、增黏劑、調平劑、流動改質劑、濕潤劑、流變改質劑、穩定劑、催化劑、顏料、光引發劑、殺生物劑及生物穩定劑；及 D)    視情況，至少一種有機溶劑。
  3. 如請求項1或2之電路板防水塗層組合物，其中該鈍化劑(A)不同於該黏合劑組分(B)；(A)係以約0.5至約60 wt.%之量存在；(B)係以約1 wt.%至約97 wt.%之量存在；(C.)係以約1至80 wt.%之量存在；且至100 wt.%之剩餘部分為(D.)至少一種有機溶劑， 所有均按該塗層組合物之總重量計。
  4. 如請求項1或2之電路板防水塗層組合物，其中該鈍化劑(A)之至少一部分包含硫醇基；唑部分；或唑；且進一步包含二級官能基。
  5. 如請求項1或2之電路板防水塗層組合物，其中該黏合劑組分(B)之至少一部分接枝至該鈍化劑(A)之至少一些分子。
  6. 如請求項1或2之電路板防水塗層組合物，其中(B)之該有機或無機成膜聚合物包含烯烴單體及乙烯酯之聚合物或共聚物，較佳為嵌段共聚物，最佳為乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
  7. 如請求項1或2之電路板防水塗層組合物，其中該一或多種聚合物前驅體包含可UV固化之單體、寡聚物及/或預聚物。
  8. 如請求項1或2之電路板防水塗層組合物，其中(A)包含具有硫醇官能基及唑部分兩者之分子。
  9. 如請求項1或2之電路板防水塗層組合物，其中(A)包含巰基矽烷寡聚物。
  10. 如請求項1或2之電路板防水塗層組合物，其中(C)包含熔點為約50至100℃之蠟。
  11. 如請求項1或2之電路板防水塗層組合物，其中該一或多種聚合物前驅體包括烯烴單體，其包含(甲基)丙烯酸酯單體、乙烯系單體、苯乙烯、丙烯腈及其混合物中之至少一者。
  12. 一種使電路板防水之方法，其包含以下步驟： a)     將如請求項1或2之塗層組合物塗覆至視情況包含一或多條與其附連之導電跡線的基板表面，較佳地該基板為電子組件，更佳為電路板，最佳為印刷電路板； b)     乾燥該基板表面上之該塗層組合物； c)     視情況UV固化該基板表面上之該塗層組合物； d)     在任何步驟a)至c)期間，使黏合劑組分(B)及鈍化劑(A)之可用反應性官能基與塗層組合物組分及視情況該等導電跡線，較佳金屬跡線反應，藉此在該等基板表面上沈積不溶於水之鈍化聚合膜。
  13. 一種根據請求項12之方法沈積於電路板上之鈍化聚合膜，其中該膜可藉由剝離而自該電路板移除。
  14. 一種根據請求項12塗佈之電子組件，較佳電路板，其中該電子組件展示在施加3伏特，較佳10伏特，更佳20伏特，最佳30伏特之電力下浸入於蒸餾水中30分鐘期間無電流洩漏。
  15. 一種使電路板防水之方法，該方法包含： (a)提供一種液體塗層組合物，其包含： (A)鈍化劑； (B1)有機或無機成膜聚合物；及/或 (B2)一或多種可在基板表面上聚合之聚合物前驅體； 及視情況： (C)至少一種添加劑； (b)將該塗層組合物塗覆於該電路板之暴露表面上且進而使(A)能夠與該表面之金屬部分反應並吸附至該等金屬部分而藉此使該組合物保持於液態中；及 (c)凝固且視情況固化該組合物，以形成具有足以使得該表面防水之厚度的超薄膜，較佳厚度為約0.2至1.6 µm或至多11微米。
  16. 一種印刷電路板，其包含塗覆至該印刷電路板之表面的黏附鈍化聚合塗層及與其附連之導電跡線，該聚合塗層包含： a)     經固化黏合劑基質，其包含以下中之一或多者：視情況交聯之有機或無機成膜聚合物；一或多種聚合物前驅體之反應產物；該成膜聚合物與一或多種聚合物前驅體之反應產物； b)     鈍化劑，其包含硫基官能基，較佳硫醇基；唑部分；唑及其組合；及/或該鈍化劑與該等導電跡線及/或組分a)之至少一部分之反應產物；及 c)     視情況，蠟顆粒，其不溶於該經固化黏合劑基質中且分散於其中。
  17. 如請求項16之基板，其中該黏附聚合塗層包含由烯烴單體製得之聚合物，該烯烴單體包含(甲基)丙烯酸酯單體、乙烯系單體、苯乙烯、丙烯腈及其混合物中之至少一者。
  18. 一種根據請求項12之方法沈積於基板表面上之鈍化聚合膜，其中該基板表面為條帶、背襯或其他支撐物，藉此形成可移除的膜，以供隨後轉移至最終用途製品，較佳以供作為待作為條帶施覆之預成型膜或經由層壓轉移至該最終用途製品，較佳地該製品包含印刷電路板。
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