一种高耐热水溶性碱显影型UV感光抗蚀刻油墨制造技术

本发明专利技术公开了一种高耐热水溶性碱显影型UV感光抗蚀刻油墨，该油墨包括如下重量份数的原料：水性感光低聚物120‑150份，感光单体8‑12份，润湿剂0.8‑1.2份，分散剂0.1‑0.4份，防垂流剂0.2‑0.5份，消泡剂2‑5份，催干剂4‑6份，水性光引发剂8‑15份，颜料0.6‑1.5份，触变剂0.6‑1.2份，填料40‑70份，水2‑5份。将各组分原料按配比混合，充分搅拌混合均匀后经三辊研磨机研磨至细度≤5um，通过丝网印刷、喷涂或淋涂的方式涂覆于印制线路板表面，经紫外光源辐照固化后形成抗蚀刻涂层。本发明专利技术组合物兼具感光性与水溶性，形成的墨膜具有良好耐热性、高硬度、抗电镀性能好等特性。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐热水溶性碱显影型UV感光抗蚀刻油墨
本专利技术涉及油墨
，尤其是涉及一种印制线路板用的耐热型、水溶性、紫外光固化、碱显影型抗蚀刻油墨。
技术介绍
紫外光(UV)固化油墨虽然避免了传统溶剂型油墨带来的有机物挥发(VOC)问题，但是因其组分中含有感光性活性稀释剂，虽然其毒性较小、对环境的污染不大，但其具有较强的气味、对皮肤有一定的刺激性，且在紫外固化过程中很难完全固化，残留的活性稀释剂会增加涂膜的收缩率、造成物理性能下降。减少活性稀释剂的用量是目前UV固化油墨领域发展趋势。水性UV固化体系结合了UV固化及水性涂料技术，是UV感光油墨领域最新发展方向。专利CN101659785B、CN102153914A公开了利用大量极性基团作为亲水性单体及引入烯属不饱和双键，得到水性UV固化体系。这种体系解决了环境问题的同时综合了水性油墨和UV油墨的优点。但存在耐水性差、油墨稳定性差、光泽度及附着力差等问题。专利CN103613993A公开了以多官能度羟基丙烯酸酯封端，“两步法”合成超支化水性UV固化树脂，利用二元醇和羟基硅油来改善柔韧性及附着力，提供了一种耐水性优良、稳定性好、光泽度高的水性UV油墨。但是，随着欧盟WEEE和RoHS两大指令的颁布及实施，印制线路板在无铅焊接的工艺温度提升了30-40度，从而对印制线路板表面之阻焊油墨的耐热性有了更高的要求。现行水性UV油墨无法完全满足无铅工艺的耐热性要求。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种高耐热水溶性碱显影型UV感光抗蚀刻油墨。本专利技术的目的在于克服现有水性UV油墨存在的缺点与不足，提供一种高耐热水溶性碱显影型UV感光抗蚀刻油墨。本专利技术的另一目的是提供上述高耐热水溶性碱显影型UV感光抗蚀刻油墨的制备方法。本专利技术的进一步目的是提供上述高耐热水溶性碱显影型UV感光抗蚀刻油墨配方组成。本专利技术的技术方案如下：一种高耐热水溶性碱显影型UV感光抗蚀刻油墨，由如下重量份数的原料组成：水溶性感光低聚物：120～150份；感光单体8～12份；润湿剂0.8～1.2份；分散剂0.1～0.4份；防垂流剂0.2～0.5份；消泡剂2～5份；催干剂4～6份触变剂0.6～1.2份；水性光引发剂：8～15份；颜料：0.6～1.5份；填料：40～70份；水：2～5份；其中，所述水溶性感光低聚物由175～190份的酚醛环氧树脂、25～40份的多官能度丙烯酸酯单体、65～90份的丙烯酸、0.4～0.6份的催化剂三苯基膦、0.45～0.75份的阻聚剂对羟基苯甲醚、98～147份的马来酸酐或192～230份的偏苯酸酐、9～18份有机碱或有机胺制备而成。所述感光单体为二官能度或三官能度丙烯酸酯类。所述水性光引发剂包括二苯甲酮类引发剂、硫杂蒽酮类引发剂、二芳基膦氧化合物类引发剂、大分子α-羟基酮类引发剂中的一种或几种。优选的，所述二苯甲酮类引发剂即BP包括2959、BTC、BPQ、WB4784或WB4789；硫杂蒽酮类引发剂即TX包括QTX；二芳基膦氧化合物类引发剂即BAPO包括819DW；大分子α-羟基酮类引发剂即KIP150包括KIPEM或KIP150。所述颜料为酞青蓝系列有机颜料。所述填料由重量比为40～65:6～15的滑石粉和硫酸钡组成。所述消泡剂为聚硅氧烷类、矿物油类中的一种或两种；所述润湿剂双胞硅氧烷类表面活性剂；所述分散剂为氨基丙烯酸酯类共聚物、磷酸盐类、多元酸均聚物中的一种或几种；所述防垂流剂为聚羟基羧酸酰胺溶液或改性脲/氨基甲酸酯溶液；所述触变剂为氢化蓖麻油或膨润土；所述催干剂为金属络合物类。所述水溶性感光低聚物的制备方法为：(1)将酚醛环氧树脂、多官能度丙烯酸酯单体混合，加热到75～85℃，然后缓慢滴加丙烯酸、0.3～0.4份的催化剂三苯基膦、和0.1～0.2份的阻聚剂对羟基苯甲醚的混合物，加热到95～110℃反应6～8h，得到酚醛环氧丙烯酸酯树脂；(2)将上述制备的酚醛环氧丙烯酸酯降温至50～70℃，再次加入0.25～0.35份阻聚剂和0.1～0.2的催化剂，充分搅拌均匀，投入马来酸酐或偏苯酸酐，升温到75℃～80℃，反应1.5～2.5h；(3)当酸值接近理论酸值时停止反应，加入0.1～0.2份的阻聚剂，降温，当温度降到40℃～50℃时，在中速搅拌下，慢慢加入有机碱或有机胺，中和至pH值为6～7；在剧烈搅拌下，再慢慢滴加质量为15～25％乙醇和75～85％蒸馏水混合液70～80份，得到浅黄色透明环氧丙烯酸树脂乳液。所述抗蚀刻油墨的制备方法为：将水溶性感光低聚物、感光单体与水性光引发剂、颜料、填料、润湿剂、分散剂、防垂流剂、消泡剂、催干剂、触变剂、水按照配比混合，用高速分散机充分搅拌混合均匀后经三辊研磨机研磨至细度≤5um，通过丝网印刷、辊涂或帘涂的方式涂覆于印制线路板表面，经紫外光源辐照固化后形成抗蚀刻剂涂层。所述水溶性感光低聚物的主要原料为环氧树脂(EP)，可以为双酚A环氧树脂或酚醛环氧树脂。优选酚醛型环氧化合物，特别是那些由表氯醇和/或甲基表氯醇与线型酚醛反应而得到的酚醛型环氧化合物，所述线型酚醛是由酚类(如苯酚、甲酚、卤代苯酚和烷基苯酚)与甲醛在酸性催化剂存在下反应而得到的。这类树脂一般分子量较大、Tg值高，涂膜经固化后具有硬度高、抗冲击性能强，耐热性、耐化学试剂性能好等特点。这类适用的酚醛型环氧化合物的具体例子包括，台湾长春人造树脂厂制造的PNE-177、CNE-200、湖南嘉盛德材料科技有限公司制造的PFNE7300、陶氏化学制造的D.E.N431、D.E.N438、D.E.N439、D.E.N444、亨斯迈先进材料有限公司制造的PY-307-1、EPN1179、EPN1180、EPN1183、EPN9880、GY289、Shell公司制造的Epikote155、大日本油墨化学工业株式会社制造的N-738、N-740、N-770、N-775、N-865、日本三和化学株式会社制造的ESN-138、国都化工制造的YDPN-631、YDPN-638、YDPN-641、YDPN-644、南亚塑胶工业股份有限公司制造的NPPN-631、NPPN-638、NPPN-638S、蓝星化工新材料公司制造的F-51、F-44、F-43、山东圣泉化工制造的SQPN638、SQPN048、SQPN051中的一种或多种。所述丙烯酸优选江苏裕廊化工或上海华谊丙烯酸有限公司产品，工业级。所述马来酸酐优选湖北巨胜科技有限公司产品，工业级。所述季胺盐优选N，N-二甲基乙醇胺，优选淄博莱沃化工有限公司产品，工业级。所述颜料优选酞青蓝，优选东莞连泓颜料有限公司产品，工业级。所述滑石粉优选海城信诺5000目/上海泽川化工2500目产品。本专利技术公开的主要原料有如下作用，但不限于此：1、水溶性感光低聚物水溶性低聚物从结构上看，一要具有可以进行光聚合的基团，如丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基、烯丙基等，由于丙烯酰氧基光固化速度最快，所以主要为各类丙烯酸树脂。二要分子链上含有相当数量的亲水基团，如羧基、羟基、氨基、季胺基、醚基、酰胺基等。目前一般水性感光低聚物大多是在原油性低聚物的基础上引入亲水基团，如羧基、季胺基、聚乙二醇链等，使油性低聚物转变成水性低聚物。环氧树脂分子链上的羟基为强本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐热水溶性碱显影型UV感光抗蚀刻油墨，其特征在于由如下重量份数的原料组成：水溶性感光低聚物：120～150份；感光单体 8～12份；润湿剂 0.8～1.2份；分散剂 0.1～0.4份；防垂流剂 0.2～0.5份；消泡剂 2～5份；催干剂 4～6份触变剂 0.6～1.2份；水性光引发剂：8～15份；颜料：0.6～1.5份；填料：40～70份；水：2～5份；其中，所述水溶性感光低聚物由175～190份的酚醛环氧树脂、25～40份的多官能度丙烯酸酯单体、65～90份的丙烯酸、0.4～0.6份的催化剂三苯基膦、0.45～0.75份的阻聚剂对羟基苯甲醚、98～147份的马来酸酐或192～230份的偏苯酸酐、9～18份有机碱或有机胺制备而成。

【技术特征摘要】
1.一种高耐热水溶性碱显影型UV感光抗蚀刻油墨，其特征在于由如下重量份数的原料组成：水溶性感光低聚物：120～150份；感光单体8～12份；润湿剂0.8～1.2份；分散剂0.1～0.4份；防垂流剂0.2～0.5份；消泡剂2～5份；催干剂4～6份触变剂0.6～1.2份；水性光引发剂：8～15份；颜料：0.6～1.5份；填料：40～70份；水：2～5份；其中，所述水溶性感光低聚物由175～190份的酚醛环氧树脂、25～40份的多官能度丙烯酸酯单体、65～90份的丙烯酸、0.4～0.6份的催化剂三苯基膦、0.45～0.75份的阻聚剂对羟基苯甲醚、98～147份的马来酸酐或192～230份的偏苯酸酐、9～18份有机碱或有机胺制备而成。2.根据权利要求1所述的抗蚀刻油墨，其特征在于所述感光单体为二官能度或三官能度丙烯酸酯类。3.根据权利要求1所述的抗蚀刻油墨，其特征在于所述水性光引发剂包括二苯甲酮类引发剂、硫杂蒽酮类引发剂、二芳基膦氧化合物类引发剂、大分子α-羟基酮类引发剂中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的抗蚀刻油墨，其特征在于所述二苯甲酮类引发剂即BP包括2959、BTC、BPQ、WB4784或WB4789；硫杂蒽酮类引发剂即TX包括QTX；二芳基膦氧化合物类引发剂即BAPO包括819DW；大分子α-羟基酮类引发剂即KIP150包括KIPEM或KIP150。5.根据权利要求1所述的抗蚀刻油墨，其特征在于所述颜料为酞青蓝系列有机颜料。6.根据权利要求1所述的抗蚀刻油墨，其特征在于所述填料由重量比为40～65:6～15的滑石粉和硫酸钡组成。7.根据权利要求1所述的抗蚀刻油墨，其特征在于所述消...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟龙，朱民，袁燕华，安丰磊，冯玉进，鲁平，王晓东，吴来喜，
申请(专利权)人：江苏广信感光新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32