一种能耐化学试剂的阻焊干膜及其制备方法与流程

文档序号:32786619发布日期:2023-01-03 19:12阅读:124来源:国知局

1.本发明涉及g03f技术领域,具体涉及一种能耐化学试剂的阻焊干膜及其制备方法。


背景技术:

2.阻焊膜是用于在焊接过程中及焊接之后提供介质和机械屏蔽的一种覆膜。可以采用液体或干膜形式,在印制电路板(pcb)加工制作工艺中,阻焊油墨的涂覆是一个非常关键的工序,主要功能包括:保护电路、防止导体间因潮气或化学品引起的电气短路、防止pcb板后道工序生产和电装中不良拿取所造成的断路以及各种恶劣环境对pcb板的侵袭等。led(发光二极管)显示屏产品目前市场前景一片兴旺,各种各样的led类型产品百花齐放,阻焊膜对于led产品的性能有巨大影响,尤其是伴随着移动终端的小型化,便携化,应用于minled的阻焊膜制备是目前研究热点。
3.cn106398386b公开了一种led曝光机用阻焊油墨及其制备方法,该油墨主要由感光材料、丙烯酸类单体、环氧树脂、颜料、填料、光引发剂、助剂、溶剂组成,将原料分散均匀后研磨,再经过过滤得到的油墨成品,特别适合用于led曝光机。该专利公开的阻焊油墨会用苯类和酯类等有毒,致癌的化学物质,对人体有安全隐患,并且不适用于minled,耐化学试剂能力差。
4.cn101356475b公开了一种光固化性
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热固化性阻焊剂组合物及使用其的印刷电路板包含不具有芳香环的含羧基树脂、光聚合引发剂、氢化环氧化合物、金红石型氧化钛以及稀释剂,该专利公开的阻焊膜反射率高,耐高热,但是耐化学试剂能力差。


技术实现要素:

5.针对于上述问题,本发明公开了一种能耐化学试剂的阻焊干膜,按重量份计,制备原料包括:15-20份改性丙烯酸树脂a、15-30份改性丙烯酸树脂b、10-20份丙烯酸类单体、1-5份有机硅氧烷、1-5份光引发剂、5-15份固化剂、50-400份钛白粉、10-30份溶剂、1-10份助剂。
6.在一种实施方式中,所述改性丙烯酸树脂a为含有可光固化官能团的改性丙烯酸树脂。
7.优选的,所述可光固化官能团为多元醇。
8.优选的,所述改性丙烯酸树脂a选自聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇类二丙烯酸酯、聚二缩三丙二醇二丙烯酸酯、聚1,4丁二醇二丙烯酸酯、聚1,6己二醇二丙烯酸酯,聚新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙氧化双酚a二丙烯酸酯中的一种或多种。
9.进一步优选的,所述改性丙烯酸树脂a为聚新戊二醇二丙烯酸酯。
10.所述聚新戊二醇二丙烯酸酯由新戊二醇二丙烯酸酯本体聚合而成,平均分子量在5000-10000。
11.在一种实施方式中,所述改性丙烯酸树脂b为改性环氧丙烯酸树脂。
12.优选的,所述改性环氧丙烯酸树脂为双酚a环氧丙烯酸树脂。
13.在一种实施方式中,所述丙烯酸类单体选自α-呋喃丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酯异冰片酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异十八酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异丁酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲氧基三丙二醇单丙烯酸酯、甲氧基丙氧基新戊二醇单丙烯酸酯中的一种或多种。
14.优选的,所述丙烯酸类单体为α-呋喃丙烯酸。
15.在一种实施方式中,所述固化剂为脂肪族胺类固化剂、酰胺基胺类固化剂、双氰胺类固化剂、异氰酸酯类固化剂中的一种或多种组合。
16.优选的,所述固化剂为异氰酸酯类固化剂。
17.申请人在实验中发现,当同时使用聚新戊二醇二丙烯酸酯与双酚a环氧丙烯酸树脂并添加α-呋喃丙烯酸,制备得到的阻焊干膜可以提高干膜的力学性能,并且可以提高阻焊干膜的耐化学腐蚀性。申请人认为原因是,聚新戊二醇二丙烯酸酯与双酚a环氧丙烯酸树脂中的多元醇在光引发剂的作用下,进一步发生了光固化反应,提升分子量与交联度,双酚a环氧丙烯酸树脂中的环氧与α-呋喃丙烯酸的呋喃在异氰酸酯类固化剂作用下,发生了交联反应,体系交联度提升,从而增强其稳定性,提高了力学性能,并且交联度提升,可使得体系孔隙率降低,腐蚀物质不容易进入材料内部,从因提高了抗腐蚀能力。
18.在一种实施方式中,所述有机硅氧烷选自苯基甲基三甲基聚硅氧烷、1,3-双(3-甲基丙烯酰氧基丙基)四甲基二硅氧烷、1,3-二苄基四甲基二硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯钛氧基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
19.优选的,所述有机硅氧烷为乙烯基三甲氧基硅烷。
20.申请人在实验中发现,添加有机硅氧烷制备得到的阻焊干膜具有更好的耐化学腐蚀性、耐高温性以及力学性能。申请人认为原因是:聚新戊二醇二丙烯酸酯与双酚a环氧丙烯酸树脂均为不饱和树脂,其中的不饱和双键容易被空气或者水分中的氧元素氧化发生,从而改变物质结构,发生变质,导致其更容易被化学试剂腐蚀,而加入有机硅氧烷后,尤其是含有双键的乙烯基三甲氧基硅烷,可以与单体发生聚合,形成化学交联,并且在聚合物主键上引入了si-o键,其键能大,表面能低,分子链柔性大,可以提高聚合物的稳定性,降低体系极性,从而提升耐化学腐蚀性能,申请人还发现,加入的乙烯基三甲氧基硅烷含有空间位阻较大的乙氧基基团,可以调节聚合中单体水解缩合速度,制得得到的聚合物硅烷含量高,耐化学性能更加优异。
21.在一种实施方式中,所述光引发剂是一种可光照诱导双键耦合的引发剂,选自苯偶姻类、苯乙酮类、二苯甲酮类、蒽醌类、
ɑ-氨基苯乙酮类、酰基膦氧化物类、肟酯类等。
22.优选的,所述光引发剂选自2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮、2-异丙基硫杂蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、双2,6-二氟-3-吡咯苯基二茂钛和2,4-二乙基硫杂蒽酮中的一种或多种。
23.进一步优选的,所述光引发剂为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦。
24.在一种实施方式中,所述钛白粉为金红石型钛白粉。
25.优选的,所述金红石型钛白粉添加量占总原料组分的质量百分比为50-80%。
26.所述金红石型钛白粉购自于龙蟒佰利联集团,型号为雪莲r-996。
27.加入钛白粉,可以提高阻焊干膜的反光率,进一步提升阻焊干膜综合性能,申请人在实验中发现,钛白粉的添加量对耐化学性能有很大影响,当添加量大于80%时,固化能力变差,耐化学性变差,当添加量小于50%,无法保证体系反光率。
28.在一种实施方式中,所述溶剂,选自:酮类、醇类、酯类、醚类、苯类、石油类等溶剂
29.优选的,所述溶剂选自石油类,包括但不限于90号、100号、120号、150号、200号溶剂油一种或多种。
30.进一步优选的,所述溶剂选自200号溶剂油。
31.在一种实施方式中,所述助剂包括抗氧剂、增塑剂、增粘剂、分散剂、阻聚剂中的一种或多种组合。
32.优选的,所述助剂为抗氧剂和阻聚剂。
33.优选的,所述抗氧化剂选自抗氧剂300、抗氧剂1076、抗氧剂168中的一种或几种。
34.进一步优选的,所述抗氧化剂为抗氧剂1076。
35.优选的,所述阻聚剂选自对苯二酚、对苯醌、甲基氢醌、对羟基苯甲醚、2-叔丁基对苯二酚、2,5-二叔丁基对苯二酚、对羟基苯甲醚中的至少一种。
36.进一步优选的,所述阻聚剂为对苯二酚。
37.本发明的第二方面提供一种所述能耐化学试剂的阻焊干膜的制备方法:将阻焊干膜的制备原料混合搅拌后,在基体材料上涂布硬化后,即得。
38.有益效果:
39.1、本发明使用聚新戊二醇二丙烯酸酯与双酚a环氧丙烯酸树脂中的多元醇在光引发剂的作用下,进一步交联,提高了分子量以及耐化学试剂性能。
40.2、本发明中的双酚a环氧丙烯酸树脂与α-呋喃丙烯酸在异氰酸酯类固化剂作用下,发生了交联反应,提高了力学性能,降低了体系孔隙率,腐蚀物质不容易进入材料内部,从因提高了耐化学试剂能力。
41.3、本发明添加有机硅氧烷与单体发生聚合,形成化学交联,引入了si-o键,提高稳定性,降低体系极性,提升了耐化学试剂性能。
42.4、本发明加入钛白粉提高了阻焊干膜的反光率,控制其添加量的百分比为总原料组分的50-80%,不影响固化能力以及耐化学性能。
43.5、本技术制备的阻焊干膜不含卤素,绿色环保,流平性好,用于mini led用反光线路板的白色阻焊层使用,阻焊层厚度均匀性好,反射率大于95%以上,并且耐化学试剂处理,如化金药水。
具体实施方式
44.实施例1
45.本发明实施例1一方面公开了一种能耐化学试剂的阻焊干膜,按质量份计,制备原料包括:15份聚新戊二醇二丙烯酸酯、30份双酚a环氧丙烯酸树脂、10份α-呋喃丙烯酸、1份乙烯基三甲氧基硅烷、1份苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、5份异氰酸酯类固化剂、350份钛白粉、10份200号溶剂油、1份抗氧剂1076、0.5份对苯二酚。
46.所述聚新戊二醇二丙烯酸酯由新戊二醇二丙烯酸酯本体聚合而成,平均分子量在5000-10000。
47.所述双酚a环氧丙烯酸树脂购自于济南蓝爵商贸有限公司,型号为71281-65-7。
48.所述异氰酸酯类固化剂购自于万华化学,型号为ht-600。
49.所述钛白粉购自于龙蟒佰利联集团,型号为雪莲r-996。
50.所述200号溶剂油购自于山东创赢化工有限公司,型号为d200号。
51.本发明实施例1第二方面公开了所述能耐化学试剂的阻焊干膜的制备方法:将阻焊干膜的制备原料混合搅拌后,在基体材料上涂布硬化后,即得。
52.实施例2
53.本发明实施例2一方面公开了一种能耐化学试剂的阻焊干膜,按质量份计,制备原料包括:20份聚新戊二醇二丙烯酸酯、15份双酚a环氧丙烯酸树脂、20份α-呋喃丙烯酸、5份乙烯基三甲氧基硅烷、5份苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、15份异氰酸酯类固化剂、120份钛白粉、30份200号溶剂油、3份抗氧剂1076、7份对苯二酚。
54.所述聚新戊二醇二丙烯酸酯由新戊二醇二丙烯酸酯本体聚合而成,平均分子量在5000-10000。
55.所述双酚a环氧丙烯酸树脂购自于济南蓝爵商贸有限公司,型号为71281-65-7。
56.所述异氰酸酯类固化剂购自于万华化学,型号为ht-600。
57.所述钛白粉购自于龙蟒佰利联集团,型号为雪莲r-996。
58.所述200号溶剂油购自于山东创赢化工有限公司,型号为d200号。
59.本发明实施例2第二方面公开了所述能耐化学试剂的阻焊干膜的制备方法:将阻焊干膜的制备原料混合搅拌后,在基体材料上涂布硬化后,即得。
60.实施例3
61.本发明实施例3一方面公开了一种能耐化学试剂的阻焊干膜,按质量份计,制备原料包括:18份聚新戊二醇二丙烯酸酯、28份双酚a环氧丙烯酸树脂、16份α-呋喃丙烯酸、3.5份乙烯基三甲氧基硅烷、2.5份苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、9份异氰酸酯类固化剂、300份钛白粉、23份200号溶剂油、2.5份抗氧剂1076、3份对苯二酚。
62.所述聚新戊二醇二丙烯酸酯由新戊二醇二丙烯酸酯本体聚合而成,平均分子量在5000-10000。
63.所述双酚a环氧丙烯酸树脂购自于济南蓝爵商贸有限公司,型号为71281-65-7。
64.所述异氰酸酯类固化剂购自于万华化学,型号为ht-600。
65.所述钛白粉购自于龙蟒佰利联集团,型号为雪莲r-996。
66.所述200号溶剂油购自于山东创赢化工有限公司,型号为d200号。
67.本发明实施例3第二方面公开了所述能耐化学试剂的阻焊干膜的制备方法:将阻焊干膜的制备原料混合搅拌后,在基体材料上涂布硬化后,即得。
68.实施例4
69.本发明的实施例4提供了一种能耐化学试剂的阻焊干膜,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于:按质量份计,制备原料包括:46份双酚a环氧丙烯酸树脂、16份α-呋喃丙烯酸、3.5份乙烯基三甲氧基硅烷、2.5份苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、9份异氰酸酯类固化剂、300份钛白粉、23份200号溶剂油、2.5份抗氧剂1076、3份对苯二酚。
70.实施例5
71.本发明的实施例5提供了一种能耐化学试剂的阻焊干膜,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于:按质量份计,制备原料包括:18份聚新戊二醇二丙烯酸酯、28份双酚a环氧丙烯酸树脂、16份丙烯酸异十八酯、3.5份乙烯基三甲氧基硅烷、2.5份苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、9份异氰酸酯类固化剂、300份钛白粉、23份200号溶剂油、2.5份抗氧剂1076、3份对苯二酚。
72.实施例6
73.本发明的实施例6提供了一种能耐化学试剂的阻焊干膜,其具体实施方式同实施例3,不同之处在于:所述有机硅氧烷为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
74.性能测试:
75.分别将实施例1-6得到的白色阻焊干膜在mini led板上进行贴压,之后曝光,然后在1wt%的碳酸钠水溶液中显影60s,接着在150℃固化处理60min。
76.1、反射率测试:smt氮气烤箱过炉三次后测试反射率,波长为450nm,,结果计入下表1。
77.2、平整度测试:
78.a)贴合:在真空压膜机下75℃,真空25s,压合30s。
79.整平:压力0.6kg/cm2,整平时间60s。
80.干膜贴合pcb表面后进行光固化,di曝光机1500mj在热固化155℃60min。
81.b)切片量测铜面与基材面的总厚度误差,结果计入下表1。
82.表1
[0083] 反射率平整度实施例195%1.5μm实施例296%0.9μm实施例396%0.5μm
[0084]
3、耐酸测试:10%硫酸,浸泡10min,无异常则为合格,否则不合格,结果计入下表2。
[0085]
4、耐碱测试:10%氢氧化钠,浸泡10min,无异常则为合格,否则不合格,结果计入下表2。
[0086]
5、化金药水处理测试:3m tape测试,无脱落则为合格,否则不合格
[0087]
表2
[0088] 耐酸测试耐碱测试化金药水处理测试实施例1合格合格合格实施例2合格合格合格实施例3合格合格合格实施例4不合格不合格不合格实施例5不合格不合格不合格实施例6不合格不合格不合格
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