一种PCB喷印字符油墨组合物及其制备方法与流程

一种pcb喷印字符油墨组合物及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及pcb用字符油墨技术领域，尤其涉及一种pcb喷印字符油墨组合物及其制备方法。


背景技术：

2.pcb生产流程中通常是阻焊工序后即转入字符印刷工序，字符直接喷墨打印在阻焊面上。阻焊工序包括：前处理
→
印刷
→
预烤
→
底片曝光
→
显影
→
转印刷字符工序。喷墨打印字符工序包括：a面文字喷墨+uv固化
→
b面文字喷墨+uv固化
→
后烤固化
→
转下工序。
3.喷墨打印印制电路板字符技术的主要原理是根据cad(计算机辅助设计)或cam (计算机辅助制造)设计好的文件资料将特定的文字墨水喷印到电路板上，并通过uv 照射实现即时固化从而完成字符工艺的过程。传统网版印刷工艺需要绷网、印刷及烘烤等13道工艺，而喷墨打印技术仅需要喷墨打印及烘烤等4道工艺。喷墨打印pcb 字符技术省去了网版制作的过程与设备，节省了场地与空间、减少了油墨的消耗、提高了产能、减少了环境污染、降低了成本。
4.uv固化型字符喷墨油墨由反应性低聚物、反应单体、光引发剂、添加剂、分散剂组成。目前商业化的uv固化型字符喷墨油墨存在uv固化后表干和附着力较差的情况，喷印字符在转移至下道工序过程中容易被划伤或从阻焊面上脱落。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的技术问题是：目前商业化的uv固化型字符喷墨油墨经uv固化后表干和附着力较差，喷印字符在转移至下道工序过程中容易被划伤或从阻焊面上脱落。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供一种pcb喷印字符油墨组合物，以重量份数计，包括以下成份：
[0007][0008][0009]
具体地，所述含羧基光敏树脂为aronix m-5400(cas:30697-40-6)、etercure 64801及其两者组成的混合物。
[0010]
具体地，所述含羧基光敏树脂为aronix m-5400与etercure 64801按照重量比7:3组成的混合物。
85000、solsperse 86000。
[0025]
具体地，所述色浆组分中的阻聚剂为对苯二酚、甲基对苯二酚、对叔丁基邻苯二酚或2,5-二叔丁基对苯二酚。
[0026]
具体地，所述热固化剂为过氧化物类热固化剂或偶氮类热固化剂。
[0027]
具体地，所述过氧化物类热固化剂为过氧化苯甲酰(bpo)、过氧化苯甲酸叔丁酯(bpb)、2,2-二(叔丁基过氧化)丁烷(dbpb)、过氧化甲乙酮(mekp)、过氧化二异丙苯(dcp)、过氧化二叔丁基(dtpb)。
[0028]
具体地，所述偶氮类热固化剂为偶氮二异丁腈aibn或偶氮二异庚腈abvn。
[0029]
具体地，所述附着力促进剂为硅烷偶联剂或磷酸酯类附着力促进剂。
[0030]
具体地，所述硅烷偶联剂为kh550、kh560、kh570、迈图mp200或迈图a186。
[0031]
具体地，所述磷酸酯类附着力促进剂为akn-6105、pm-1、pm-2、沙多玛cd9051 或长兴em39。
[0032]
具体地，所述助剂包括流平剂、消泡剂。
[0033]
具体地，所述的流平剂为tego110、tego420、tego2300、byk-358n、byk-340、 byk-371、byk-307、byk-333、byk-361n中的至少一种。
[0034]
具体地，所述消泡剂为byk-070、byk071、byk054、byk530、byk-088、 byk-a530、byk-a530、byk-a055。
[0035]
具体地，所述的一种pcb喷印字符油墨组合物，按照以下步骤制备：
[0036]
(1)制备色浆
[0037]
按照配方量，将丙烯酸单体、分散剂、阻聚剂混合均匀，再加入颜料，之后高速搅拌分散均匀，然后将混合物加入到砂磨机中充分研磨至d90≤500nm，即得到色浆；
[0038]
(2)按照配方量，将含羧基光敏树脂、聚合单体、光引发剂、热固化剂、附着力促进剂、助剂在避光的条件下混合均匀，最后将步骤(1)获得的色浆与之混合均匀，即得到pcb喷印字符油墨组合物。
[0039]
本发明的有益效果是：
[0040]
(1)本发明通过试验发现aronix m-5400、etercure 64801作为字符油墨的光敏树脂相对其他光敏树脂对改善字符油墨uv固化涂层(未进行热固化)与环氧基阻焊油墨涂层之间的附着力具有更好的效果；并且，当本发明将aronix m-5400、 etercure 64801复配后作为字符油墨的光敏树脂时，使得字符油墨uv固化涂层与环氧基阻焊油墨涂层之间的附着力得到了进一步提升，原因是两款光敏树脂中均含有羧基基团，可以在热烤过程中与阻焊油墨中未反应的环氧基团进行开环反应来提供化学交联增强粘结力，同时也可与阻焊油墨表层形成氢键作用；两者复配时因为结构不同，aronix m-5400提供足够的刚性、硬度和耐热性，而etercure 64801则可以提供较低的粘度，满足喷印性的同时提供一定的柔韧性，防止出现字符油墨硬度过大出现脆裂导致附着力差的情况；
[0041]
(2)本发明通过试验发现聚合单体的类型也会对字符油墨uv涂层的综合性能产生不可忽略的影响，特别是采用丙稀酰胺类单体或环己基类丙烯酸酯单体作为单官能聚合单体时，能明显改善字符油墨uv固化涂层与环氧基阻焊油墨涂层之间的附着力。
2,5-二叔丁基对苯二酚。
[0053]
本发明以下实施例中所采用的热固化剂为过氧化物类热固化剂或偶氮类热固化剂；所述过氧化物类热固化剂可以为bpo、bpb、dbpb、mekp、dcp、dtpb中的一种；所述偶氮类热固化剂为aibn或abvn。
[0054]
本发明以下实施例中所采用的附着力促进剂为硅烷偶联剂或磷酸酯类附着力促进剂。
[0055]
本发明以下实施例中所采用的硅烷偶联剂可以为kh550、kh560、kh570、迈图 mp200或迈图a186。
[0056]
本发明以下实施例中所采用的磷酸酯类附着力促进剂可以为akn-6105、pm-1、 pm-2、沙多玛cd9051或长兴em39。
[0057]
本发明以下实施例中所采用的助剂由流平剂、消泡剂组成；所述的流平剂可以为 tego110、tego420、tego2300、byk-358n、byk-340、byk-371、byk-307、byk-333、 byk-361n中的至少一种；所述消泡剂可以为byk-070、byk071、byk054、byk530、 byk-088、byk-a530、byk-a530、byk-a055。
[0058]
实施例1
[0059]
pcb喷印字符油墨组合物，以重量份数计，由以下成份组成：
[0060][0061]
所述含羧基光敏树脂为aronix m5400。
[0062]
所述聚合单体中单官能单体与双官能单体、多官能单体的重量比为20:30:20。
[0063]
实施例2
[0064]
pcb喷印字符油墨组合物，以重量份数计，由以下成份组成：
[0065][0066]
所述含羧基光敏树脂为aronix m5400。
[0067]
所述聚合单体中单官能单体与双官能单体、多官能单体的重量比为20:30:15。
[0068]
实施例3
[0069]
pcb喷印字符油墨组合物，以重量份数计，由以下成份组成：
[0070][0071]
所述含羧基光敏树脂为aronix m5400。
[0072]
所述聚合单体中单官能单体与双官能单体、多官能单体的重量比为30:20:10。
[0073]
实施例4
[0074]
pcb喷印字符油墨组合物，以重量份数计，由以下成份组成：
[0075][0076]
所述含羧基光敏树脂为aronix m5400。
[0077]
所述聚合单体中单官能单体与双官能单体、多官能单体的重量比为30:15:5。
[0078]
实施例5同实施例1，不同之处在于，实施例5中的含羧基光敏树脂为etercure 64801。
[0079]
实施例6
[0080]
pcb喷印字符油墨组合物，以重量份数计，由以下成份组成：
[0081][0082]
所述含羧基光敏树脂为etercure 64801。
[0083]
所述聚合单体中单官能单体与双官能单体、多官能单体的重量比为25:20:20。
[0084]
实施例7
[0085]
pcb喷印字符油墨组合物，以重量份数计，由以下成份组成：
[0086][0087][0088]
所述含羧基光敏树脂为etercure 64801。
[0089]
所述聚合单体中单官能单体与双官能单体、多官能单体的重量比为30:20:10。
[0090]
实施例8
[0091]
pcb喷印字符油墨组合物，以重量份数计，由以下成份组成：
[0092][0093]
所述含羧基光敏树脂为etercure 64801。
[0094]
所述聚合单体中单官能单体与双官能单体、多官能单体的重量比为30:15:5。
[0095]
实施例9同实施例4，不同之处在于，实施例9中含羧基光敏树脂为aronix m5400与etercure 64801按照质量比7:3组成的混合物。
[0096]
对比例1同实施例9，不同之处在于，对比例1中的含羧基光敏树脂为aronix m5400
与etercure 64801按照质量比1:1组成的混合物。
[0097]
对比例2同实施例9，不同之处在于，对比例2中的含羧基光敏树脂为aronix m5400与etercure 64801按照质量比3:5组成的混合物。
[0098]
对比例3同实施例9，不同之处在于，对比例3中的单官能单体全部为eoeoea。
[0099]
对比例4同实施例9，不同之处在于，对比例4中的单官能单体全部为phea。
[0100]
对比例5同实施例9，不同之处在于，对比例5中的单官能单体全部为ctfa。
[0101]
对比例6同实施例9，不同之处在于，对比例6中的单官能单体全部为thfa。
[0102]
对比例7同实施例4，不同之处在于，对比例7所采用的含羧基光敏树脂为 sma2000。
[0103]
具体应用：
[0104]
实施例1-9以及对比例1-7中的pcb喷印字符油墨组合物，均按照以下步骤制备：
[0105]
(1)制备色浆
[0106]
按照配方量，将丙烯酸单体、分散剂、阻聚剂混合均匀，再加入颜料，之后高速搅拌分散均匀，然后将混合物加入到砂磨机中充分研磨至d90≤500nm，即得到色浆；
[0107]
(2)按照配方量，将含羧基光敏树脂、聚合单体、光引发剂、热固化剂、附着力促进剂、助剂在避光的条件下混合均匀，最后将步骤(1)获得的色浆与之混合均匀，即得到pcb喷印字符油墨组合物。
[0108]
性能测试：
[0109]
对实施例1-9以及对比例1-7所获pcb喷印字符油墨组合物粘度、窗口时间进行测试，然后采用喷墨打印机(hi-print lk30si，395nmled灯，喷头km1024ishe，喷头温度48℃)将实施例1-9以及对比例1-7所获pcb喷印字符油墨组合物喷印在 pcb板上的阻焊油墨表面形成字符并完成光固化，阻焊油墨的牌号是h-8100wb56，对字符的附着力进行测试，接着再对实施例1-9以及对比例1-7所获字符进行热固化，热固化温度为150℃，热固化时间是30min，最后对热固化涂层的附着力、硬度、耐酸碱性、耐焊性进行测试，具体测试结果如表1所示：
[0110]
粘度：采用ndj-79旋转式粘度计进行测试。
[0111]
窗口时间：喷墨打印机自测。
[0112]
附着力：gb/t 9286-2021色漆和清漆漆膜的划格试验。
[0113]
硬度：gb/t 6739-2006色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度。
[0114]
耐酸性：10vol％h2so4溶液，室温浸泡30min后，进行附着力测试。
[0115]
耐碱性：10wt％naoh溶液，室温浸泡30min后，进行附着力测试。
[0116]
耐焊性：按照标准ipc-sm-840d 3.7.2进行测试，浸锡温度290℃，浸入时间10s，反复浸锡3次。
[0117]
表1
[0118][0119]
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。