柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水，其組分及其重量百分比包括：二氧化鈦8-15％；丙烯酸酯功能性單體60-80％；低聚物5-20％；光引發(fā)劑1-10％；分散劑0.1-5％；表面活性劑0.01-1％；所述丙烯酸酯功能性單體至少包含一種含羥基的丙烯酸酯功能性單體，所述丙烯酸酯功能性單體至少包含一種單官能丙烯酸酯功能性單體；所述低聚物中至少包含一種結(jié)構(gòu)中含有異氰酸根的氨基甲酸酯丙烯酸酯。該墨水在室溫下粘度較低，具有穩(wěn)定的噴印性能，對聚酰亞胺薄膜附著力好，墨水固化后耐彎折不開裂，且具有耐酸，耐堿，抗熱沖擊不黃變等優(yōu)異的工藝性能。
【專利說明】柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種紫外光固化嗔墨墨水，其王要用做柔性線路板的標(biāo)識墨水，如在柔性線路板上印刷文字、數(shù)字、條碼、二維碼等標(biāo)識。
【背景技術(shù)】
[0002]標(biāo)識墨水如字符墨水在制備PCB和FPCB過程中起著至關(guān)重要的作用，絲網(wǎng)印刷是印刷字符油墨的傳統(tǒng)方式，但是使用絲網(wǎng)印刷除印刷精度較低外，還存在很容易因線路板不規(guī)則的尺寸漲縮導(dǎo)致文字圖形偏移，同時(shí)在高低落差位置使得絲網(wǎng)印刷方式很難印上去，因此會造成文字易出現(xiàn)模糊不清的現(xiàn)象。而采用噴墨印制的方式是非接觸式印刷，可保證噴墨墨水的連續(xù)性，同時(shí)獲得高精度的文字效果及其他標(biāo)識圖像。采用噴印技術(shù)與絲網(wǎng)印刷技術(shù)相比還可避免網(wǎng)版在制作和清洗過程中產(chǎn)生的大量有機(jī)廢液，使用起來更環(huán)保。
[0003]標(biāo)識墨水用于線路板方面可分為硬板線路板(PCB)和柔性線路板(FPCB)，由于兩者之間基材的不同，對墨水要求也存在一定差異。標(biāo)識墨水用于FPCB時(shí)不僅要解決墨水對聚酰亞胺薄膜的附著力問題，同時(shí)還要保證墨水固化后滿足耐彎折不開裂。在保證噴印性能的同時(shí)，還要求噴印后的墨水具有耐酸、耐堿，經(jīng)熱沖擊后不發(fā)生黃變等性能。
[0004]專利申請?zhí)?01210121492.0中公開了一種白色字符墨水，但該墨水主要是用于硬板PCB，且在墨水工藝性能上沒有做詳細(xì)說明；授權(quán)號CN102382508中公開了一種標(biāo)識油墨，但該油墨在顏料粒徑方面較大，主要是用于絲網(wǎng)印刷方式；專利W00246323公開了一種PCB字符油墨，但該油墨在25°C時(shí)的粘度是40-200cps，其粘度較高，噴印需要在高溫下進(jìn)行，在噴墨穩(wěn)定性方面 很難保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種柔性線路板標(biāo)識用的紫外光固化噴墨墨水，該墨水在室溫下粘度較低，具有穩(wěn)定的噴印性能，對聚酰亞胺薄膜附著力好，墨水固化后耐彎折不開裂，且具有耐酸，耐堿，抗熱沖擊不黃變等優(yōu)異的工藝性能。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水，其組分及其重量百分比包括:二氧化鈦8-15% ;丙烯酸酯功能性單體60-80% ;低聚物5-20% ;光引發(fā)劑1-10% ;分散劑0.1-5% ;表面活性劑0.01-1%。
[0008]作為優(yōu)選方案:該柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水，其組分及其重量百分比包括:二氧化鈦10-13% ;丙烯酸酯功能性單體66.8-75% ;低聚物5-15% ;光引發(fā)劑
4.8-7% ;分散劑2-3% ;表面活性劑0.2%。
[0009]所述二氧化鈦為金紅石型，其粒徑為150_350nm。二氧化鈦選自杜邦R-706、R-900、R-902、R-960、R-931、R-102、R-103、R-105、R-108、R-350 ;美禮聯(lián) T10NA595、R_C169 ；特諾CR-828、CR-826、石原CR-90-2、CR-60-2、CR-57。通過在分散劑等的作用下在研磨機(jī)中進(jìn)行研磨制備白色顏料色漿，研磨粒徑至150-350nm。所述分散劑可選擇市售的商品如:日本 BYK 公司的 BYK101、107、110、111、161、162、163、BYK_P104、240S ;EFKA44、46、47、48、54、63、701、764、766、401、402、450、4010、4560、4050(EFKA Chemicals)。所述二氧化鈦按重量百
分比計(jì)占白色墨水組合物的8-15%。
[0010]所述丙烯酸酯功能性單體選自單官能單體、雙官能單體、多官能單體中的一種以上，所述丙烯酸酯功能性單體重均分子量不大于2000，粘度不大于800cps。丙烯酸酯功能性單體重均分子量可以質(zhì)譜法來測量，丙烯酸酯功能性單體的粘度可以使用BrookfieldDV-1I +PRO粘度計(jì)進(jìn)行測量。
[0011]所述丙烯酸酯功能性單體為丙烯酸-2-乙基己酯、異冰片基丙烯酸酯、乙氧乙氧基乙基丙烯酸酯、四氫呋喃丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸羥乙酯、烷氧化己二醇二丙烯酸酯、I，6-已二醇二丙烯酸酯、(3)乙氧化雙酚A 二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二縮三乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、三(2-羥乙基)異氰脲酸三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯的一種以上。
[0012]為了滿足墨水在柔性線路板聚酰亞胺薄膜上的耐彎折性，所述丙烯酸酯功能性單體中包含重量比為40-70%的單官能丙烯酸酯功能性單體中的至少一種。不添加或添加量少于40%的單官能丙烯酸酯功能性單體，墨水固化后由于交聯(lián)密度高彎折時(shí)涂膜易開裂剝落。添加量高于70%，墨水固化后由于交聯(lián)密度低，影響耐化學(xué)性及耐熱性能。所述單官能丙烯酸酯功能性單體為:丙烯酸-2-乙基己酯、異冰片基丙烯酸酯、乙氧乙氧基乙基丙烯酸酯、四氫呋喃丙烯酸酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、己內(nèi)酯丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丙烯酸酯、聚丙二醇(5)甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(6)甲基丙烯酸酯等。
[0013]為提高墨水在柔性線路板聚酰亞胺薄膜上的附著力，所選用的丙烯酸酯功能性單體中至少包含一種結(jié)構(gòu)中含有羥基的丙烯酸酯功能性單體，如丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、己內(nèi)酯丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丙烯酸酯、聚丙二醇(5)甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(6)甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯等。其結(jié)構(gòu)上的羥基為強(qiáng)極性基團(tuán)，它可以和聚酰亞胺薄膜上的活性基團(tuán)如氧原子或氫氧基團(tuán)形成氫鍵或化學(xué)鍵鍵合，從而提高附著力。同時(shí)含異氰酸根的氨基甲酸酯丙烯酸低聚物中的異氰酸根可以和羥基以及聚酰亞胺薄膜上的活性基團(tuán)在后加熱固化時(shí)反應(yīng)，形成化學(xué)鍵交聯(lián)，進(jìn)一步提聞附著力。
[0014]所述低聚物選自聚酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯中的一種或多種組合物。所述低聚物重均分子量不大于30000,不小于2000。所述低聚物具體的市售商品如:CN968、CN910A70、CN985B88、CN991、CN146、CN2302、CN2303、CN131NS (SART0MER);長興化學(xué) 6102、6113、6131-1、6153-1、6172-1、6342、6320、6325-100、6361-100、6362-100。
[0015]所述低聚物中至少包含一種結(jié)構(gòu)中含有異氰酸根基團(tuán)可光固化的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物。市售的商品如德國拜耳公司的Desmolux D100，VPLS2396、XP2510、D200、XP2765等。含有異氰酸根基團(tuán)可光固化的氨基甲酸酯丙烯酸低聚物的異氰酸根可以和上述的丙烯酸功能性單官能含羥基單體熱交聯(lián)，同時(shí)也和聚酰亞胺薄膜上的活性基團(tuán)形成化學(xué)鍵，可以提高了墨水在柔性線路板聚酰亞胺薄膜上的附著力，耐化性以及耐熱性能。
[0016] 所述光引發(fā)劑為自由基光引發(fā)劑，可選擇的市售商品如:Irgacurel84、651、819、2959、907、369、1700(汽巴精化)；Quantacure CTX、ITX (Aceto chemical) ；LucirinTPO (BASF) ； GEN0P0L AB-1、BP-1、TX-1 (RAHN)等。
[0017]所述表面活性劑為改性的聚二甲基硅氧烷，如聚酯改性的聚二甲基硅氧烷BYK-UV3570、聚醚改性的聚二甲基硅氧烷KF-351 (Shin-Etsu ChemicalC0.，Ltd)，BYK-307, 333、氨基改性的 KF-8012/865 (Shin-Etsu Chemical)等，其中優(yōu)選聚酯
改性的聚二甲基硅氧烷。
[0018]本發(fā)明的柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水經(jīng)LED-UV光固化后，繼續(xù)在150°C下熱固化30-60min,進(jìn)一步提高墨水各組分之間的交聯(lián)反應(yīng),滿足使用要求。
[0019]下面結(jié)合多個(gè)實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0020]色漿的制備:
[0021]將二氧化鈦，丙烯酸酯功能性單體及分散劑按一定的質(zhì)量比在高速分散機(jī)中預(yù)混合并分散均勻，然后轉(zhuǎn)入砂磨機(jī)中研磨至粒徑150-350nm。
[0022]所述柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水的制備:
[0023]如下表1中各 組分配比按重量百分比計(jì)，進(jìn)行混合并分散I小時(shí)，過濾得到白色墨水組合物。使用Brookfield DV-1I +PRO粘度計(jì)，在25°C條件下測試各組合物粘度，測試結(jié)果見下表1。
[0024]
【權(quán)利要求】
1.一種柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水，其特征在于，其組分及其重量百分比包括:二氧化鈦8-15% ;丙烯酸酯功能性單體60-80% ;低聚物5-20% ;光引發(fā)劑1_10% ；分散劑0.1-5% ;表面活性劑0.01-1% ； 其中，所述丙烯酸酯功能性單體至少包含一種含羥基的丙烯酸酯功能性單體及至少包含一種單官能丙烯酸酯功能性單體；所述低聚物中至少包含一種結(jié)構(gòu)中含有異氰酸根的氨基甲酸酯丙烯酸酯。
2.如權(quán)利要求1所述柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水，其特征在于:所述單官能丙烯酸酯功能性單體的重量含量占所述丙烯酸酯功能性單體重量的40-70%。
3.如權(quán)利要求1或2所述柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水，其特征在于:其組分及其重量百分比包括:二氧化鈦10-13% ;丙烯酸酯功能性單體66.8-75% ;低聚物5-15% ;光引發(fā)劑4.8-7% ;分散劑2-3% ;表面活性劑0.2%。
4.如權(quán)利要求1或2所述柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水，其特征在于:二氧化鈦為金紅石型，其粒徑為150-350nm。
5.如權(quán)利要求1或2所述柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水，其特征在于:所述單官能丙烯酸酯功能性單體為丙烯酸-2-乙基己酯、異冰片基丙烯酸酯、乙氧乙氧基乙基丙烯酸酯、四氫呋喃丙烯酸酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、己內(nèi)酯丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丙烯酸酯、聚丙二醇(5)甲基丙烯酸酯和/或聚乙二醇(6)甲基丙烯酸酯。
6.如權(quán)利要求1或2所述柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水，其特征在于:所述含羥基的丙烯酸酯功能性單體為丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、己內(nèi)酯丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丙烯酸酯、聚丙二醇(5)甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(6)甲基丙烯酸酯和/或季戊四醇三丙烯酸酯。
7.如權(quán)利要求1或2所述柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水，其特征在于:所述低聚物為聚酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯和/或聚氨酯丙烯酸酯。
8.如權(quán)利要求7所述柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水，其特征在于:所述低聚物重均分子量不大于30000，且不小于2000。
9.如權(quán)利要求1或2所述柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水，其特征在于:所述光引發(fā)劑為自由基光引發(fā)劑。
10.如權(quán)利要求1或2所述柔性線路板標(biāo)識用紫外光固化噴墨墨水，其特征在于:所述墨水組合物經(jīng)LED-UV光固化后，繼續(xù)在150°C下熱固化30-60min。
【文檔編號】C09D11/30GK104031475SQ201410310879
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】韋善強(qiáng), 黃云欣 申請人:珠海保稅區(qū)天然寶杰數(shù)碼科技材料有限公司