含超支化UV固化WPU预聚物的感光油墨、其制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开一种含超支化UV固化WPU预聚物的感光油墨，包括以下重量份的物质：超支化UV固化WPU预聚物100份、活性稀释剂15～45份、光引发剂3～8份和填料10～100份。本发明专利技术感光油墨具有黏度适中、绝缘和保护效果好、固化速率快、环境污染小、能耗小等优点，另外，其油墨固含量高，油墨成膜后交联度高，综合性能极佳，并且柔性线路板的基板材料具有很好的相容性和附着力。本发明专利技术还公开了上述感光油墨的制备方法以及该感光油墨在印制柔性线路板上的应用和印制的柔性线路板。

Photosensitive ink containing hyperbranched UV cured WPU prepolymer, preparation method and application thereof

The invention discloses a photosensitive ink containing hyperbranched UV curing WPU prepolymer, comprises the following parts by weight of material: hyperbranched UV curing WPU prepolymer, active diluent 100 15 - 45, photo initiator 3 - 8 and 10 - 100 copies of packing. The photosensitive ink has moderate viscosity, insulation and good protection effect, fast curing rate, low environmental pollution, low energy consumption and other advantages, in addition, the ink ink film with high solid content, crosslinking degree is high, with excellent comprehensive properties, and the substrate material of the flexible circuit board has good compatibility and adhesion. The invention also discloses the preparation method of the photosensitive ink and the application of the photosensitive ink on the printed flexible circuit board and the printed flexible circuit board.

【技术实现步骤摘要】
含超支化UV固化WPU预聚物的感光油墨、其制备方法及其应用
本专利技术涉及UV固化高分子材料领域，具体涉及一种含超支化UV固化WPU预聚物的感光油墨，本专利技术还涉及该感光油墨的制备方法及其在印制柔性线路板中的应用以及印制该感光油墨的柔性线路板。
技术介绍
柔性线路板能够提供优良的导电性能，可以自由弯曲、卷绕、折叠，还承受数百万次的动态弯曲而不损坏导线，可依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器件装配和导线连接的一体化，因此可以满足更小型和更高密度安装的设计需要，也有助于减少组装工序和增强可靠性，柔性电路板是满足电子产品小型化和移动要求的惟一解决方法。柔性线路板有单面柔性板、双面柔性板和多层柔性板三种，制备时首先需经蚀刻制成铜质电路，再涂覆绝缘阻焊层，涂覆绝缘阻焊层多采用丝网法和湿膜法，分别采用柔性阻焊油墨和光成像阻焊油墨。由于柔性线路板需要弯曲、折叠和移动，这就需要柔性阻焊油墨适应此种要求，故油墨的主体树脂需要具有极好的柔韧性，以保证在25个周期弯折后，固化的阻焊膜不显示出分离、破裂或者从基材、导线上分层的现象。因此，柔性线路板对柔性阻焊油墨和光成像阻焊油墨要求很高，一般油墨很难达到要求。感光油墨是指对紫外线敏感，并且能通过紫外线固化的一种油墨，其广泛用于FPC、PCB、手机、SMT、IC引线、VFD栅格、手表、笔记本外壳、标牌等行业。常用的感光油墨主体树脂主要采用聚氨酯丙烯酸酯(PUA)，PUA是一种典型的水性聚氨酯树脂(WPU)，具有卓越的高张力、高拉力、防水透气性、强韧性和耐老化性能，同时又具有优异的生物和血液相容性及耐化学药品性。感光油墨中还需要添加活性稀释剂，活性稀释剂通常采用柔韧性较好的功能性丙烯酸酯，但是聚氨酯丙烯酸酯预聚物为线型预聚物，粘度较大，需要使用较多的活性稀释剂，从而导致油墨固含量低，并且线型预聚物成膜后交联度较低，性能远不如超支化预聚物。公开号为CN105254499A的中国专利技术专利公开了一种含酚羟基桐油酸酯烷基化化合物及其在生产涂料、感光油墨和胶黏剂上的应用，所采用的原料为桐油，但该化合物制成的感光油墨与聚酰亚胺型柔性线路板之间的相容性和附着力差，无法广泛应用于印制柔性线路板，特别是应用广泛的聚酰亚胺基板。公开号为CN103616798A的中国专利技术专利公开了一种具有阻燃性能的感光树脂及其在生产感光油墨上的应用，所采用的感光树脂为阻燃性的环氧树脂，但是仍然存在感光油墨与聚酰亚胺型柔性线路板之间的相容性和附着力差的问题。公开号CN105828587A的中国专利技术专利也公开了一种感光油墨的制备方法，所用感光低聚物选自芳香族胺基甲酸丙烯酯树脂、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯等传统光固化预聚物，由于感光油墨成膜后交联度低，油墨综合性能差。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种含超支化UV固化WPU预聚物的感光油墨；本专利技术另一目的还在于提供制备上述感光油墨的方法、该感光油墨在印制柔性线路板上的应用及印制有该感光油墨的柔性线路板。根据本专利技术的一个方面，提供了一种含超支化UV固化WPU预聚物的感光油墨，其组成包括以下重量份的物质：超支化UV固化WPU预聚物100份、活性稀释剂15～45份、光引发剂3～8份和填料10～100份，其中，超支化UV固化WPU预聚物具有式(Ⅰ)所示的结构，式(Ⅰ)中，R1为H、Cl、CH3、OH、OCH3和C(CH3)3中的任一种；R2为CH2CH2、CH2CH2CH2、CH2CH(CH3)和中的任一种；所述R3为H或者CH3；其中，活性稀释剂为丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯和双季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种；其中，光引发剂为二苯基乙酮、α,α-二乙氧基苯乙酮、安息香乙醚、安息香丁醚、2,4,6-三甲基苯甲酰基氧化膦和1-氯-4-丙氧基硫杂蒽酮中的至少一种；其中，填料为硫酸钡、碳酸钙、氢氧化铝中的至少一种。根据本专利技术的另一个方面，还提供了制备上述含超支化UV固化WPU预聚物的感光油墨的方法，包括如下步骤：(1)按重量份计，15～25℃下，在反应器中加入100份，再滴加多异氰酸酯200～1000份和二月桂酸二丁基锡0.05～0.3份的混合物到反应器中，混合均匀，升温至50～80℃反应1～3h后，得到中间产物Ⅰ；(2)按重量份计，将中间产物Ⅰ100份加入到反应器中并用足量的蓖麻油溶解，向反应器中滴加丙烯酸羟烷酯50～200份与阻聚剂0.01～1份的混合物，控制混合体系在50～90℃下反应1～3.5h，得到超支化UV固化WPU预聚物；(3)按比例将上述制备的超支化UV固化WPU预聚物、活性稀释剂、光引发剂和填料混合，得到含超支化UV固化WPU预聚物的感光油墨；其中，阻聚剂为对羟基苯甲醚和对苯二酚中的至少一种。优选的，步骤(1)中中的R1为H、Cl、CH3、OH、OCH3和C(CH3)3中的任一种。优选的，步骤(1)中的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯和二环己基己烷二异氰酸酯中的至少一种。优选的，步骤(1)中的多异氰酸酯的添加量为400～600重量份。优选的，步骤(2)中的丙烯酸羟烷酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。根据本专利技术的另一个方面，还提供了该含超支化UV固化WPU预聚物的感光油墨在印制柔性线路板中的应用。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种柔性线路板，该柔性线路板通过在基板上喷墨或者印刷上述含超支化UV固化WPU预聚物的感光油墨制成。本专利技术相对于现有的感光油墨合成技术，具有如下的优点和有益效果：(1)柔性线路板的基材大多为聚酰亚胺，本专利技术所制备的柔性线路板感光油墨所用的基础成膜物质为超支化WPU，以芳香族二胺为核，与柔性线路板的基板材料成分相同，均为聚酰亚胺材料，具有极好的相容性和附着力。(2)本专利技术首次提出了超支化WPU树脂用于柔性线路板感光油墨的思路，所设计并合成的超支化WPU树脂既避免了传统热固化油墨的安全和环保问题，又使其制备的感光油墨在柔韧性、抗曲折性、印刷适性、干燥速度、抗水性能、色泽鲜艳度等方面性能优异。(3)本专利技术改进传统的由聚酰亚酸经热或者化学处理制备聚酰亚胺的方法，由含超支化UV固化WPU预聚物的感光油墨直接经UV固化得到阻焊油墨，大大减少了化学处理带来的污染和热处理所需的大量能耗。(4)本专利技术制备的含超支化UV固化WPU预聚物的感光油墨具有黏度适中、绝缘和保护效果好、固化速率快等优点，UV固化感光油墨便于通过喷墨打印的方法印制柔性线路板，简化油墨的印刷步骤，喷涂后的线路板还能通过UV曝光迅速固化，方便生产，不需要固化的区域也能通过有机溶剂洗涤干净。(5)本专利技术制备的含超支化UV固化WPU预聚物的的感光油墨粘度适中，不需用使用过多的活性稀释剂，因此含超支化UV固化WPU预聚物的感光油墨能够使油墨固含量升高，油墨成膜后交联度高，综合性能好。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明，但本专利技术的实施方式不限于此。1、超支化WPU树脂预聚物核的制备：在反应釜中依次加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含超支化UV固化WPU预聚物的感光油墨，其特征在于，包括以下重量份的物质：超支化UV固化WPU预聚物100份、活性稀释剂15～45份、光引发剂3～8份和填料10～100份，其中，所述超支化UV固化WPU预聚物具有式(Ⅰ)所示的结构，

【技术特征摘要】
1.一种含超支化UV固化WPU预聚物的感光油墨，其特征在于，包括以下重量份的物质：超支化UV固化WPU预聚物100份、活性稀释剂15～45份、光引发剂3～8份和填料10～100份，其中，所述超支化UV固化WPU预聚物具有式(Ⅰ)所示的结构，式(Ⅰ)中，所述R1为H、Cl、CH3、OH、OCH3和C(CH3)3中的任一种；所述R2为CH2CH2、CH2CH2CH2、CH2CH(CH3)和中的任一种；所述R3为H或者CH3；其中，所述活性稀释剂为丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯和双季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种；其中，所述光引发剂为二苯基乙酮、α,α-二乙氧基苯乙酮、安息香乙醚、安息香丁醚、2,4,6-三甲基苯甲酰基氧化膦和1-氯-4-丙氧基硫杂蒽酮中的至少一种；其中，所述填料为硫酸钡、碳酸钙、氢氧化铝中的至少一种。2.权利要求1所述的含超支化UV固化WPU预聚物的感光油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按重量份计，15～25℃下，在反应器中加入100份，再滴加多异氰酸酯200～1000份和二月桂酸二丁基锡0.05～0.3份的混合物到反应器中，混合均匀，升温至50～80℃反应1～3h后，得到中间产物Ⅰ；(2)按重量份计，将中间产物Ⅰ100份加入到反应器中并用足量的蓖麻油溶解，向反应器中滴加丙烯酸羟烷酯50～200份与阻聚剂0.01～1份的混合物，控制混...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓华，梅得军，黄瑞忠，杨洁，勾立业，
申请(专利权)人：上达电子深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44