一种UV‑LED喷墨打印字符墨水及其制备方法技术

技术编号:16310798 阅读:52 留言:0更新日期:2017-09-29 05:08
本发明专利技术公开了一种UV‑LED喷墨打印字符墨水及其制备方法,所述墨水包括以下按重量份计的原料:改性环氧树脂5‑18%,分散树脂4‑8%,潜伏性固化剂0.1‑2%,单体55‑70%,二氧化钛8‑15%,引发剂6‑8%,附着力促进剂0.1‑5%,助剂0.1‑5%;本发明专利技术的油墨适用于UV灯固化,特别适用于波长为365nm、395nm的UV‑LED灯,具有粘度低、附着力好、耐高温抗黄变、硬度良好等特点。

A UV LED character ink-jet printing ink and preparation method thereof

The invention discloses a UV LED character inkjet printing ink and preparation method thereof, wherein the ink comprises the following raw materials by weight: 5 18% modified epoxy resin, dispersing resin 4 8%, 0.1 2% latent curing agent, monomer 55 70%, 8 15% titanium dioxide, lead agent 6 8%, 0.1 5% adhesion promoter, promoter 0.1 5%; the ink of the invention is suitable for UV light curing, especially for UV LED in light wavelength is 365nm, 395nm, has the characteristics of low viscosity, good adhesion, high temperature resistance, good hardness and anti yellowing.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于线路板用油墨
,尤其涉及一种UV-LED喷墨打印字符墨水及其制备方法。
技术介绍
PCB(PrintedCircuitBoard)即印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的载体。通常,在PCB板上印刷字符,以便后续的安装检查或维修。传统上采用丝网印刷的方式,在线路板上印刷字符,这种印刷方式不仅成本高、工序多、周期长,印制的字符还会出现字迹模糊、重影,图形清晰度、精细度差等缺陷。而且这种印刷油墨需有机溶剂稀释,有VOC和废水排放,对环境造成污染。而喷墨印刷技术的出现,为印刷电路板领域注入了新的活力,给电子工业带来了重大的变革。喷墨印刷是一种无接触式,不需制版的印刷技术,可将文字或图像通过计算机控制直接印刷在基材上。与传统方法相比,喷墨技术是按需喷印,更加节省油墨,省去丝网印刷一系列繁琐的操作,还会给PCB业带来更高的生产效率和更低的成本,最重要的是定位准确,可以达到更高的精度,配合先进喷印机,可以满足PCB上打印二微码及条形码的需求。喷墨技术配合UV-LED固化,无VOC和废水排放,比传统丝网印刷更加环保,比普通UV固化更加节能环保、使用寿命更长、稳定性更高。字符油墨是印刷线路板的一个重要组成部分。字符喷墨与传统丝网印刷线路板所用的油墨相比具有更高的性能要求。首先,除了附着力、耐高温抗黄变性、硬度等要求之外,油墨需具有良好的分散稳定性、更小的粒径和更低的粘度,以确保有良好的喷射稳定性,墨滴量可以小至12pl,其次,对表面张力也有特殊要求。现有技术大多减少喷墨中的树脂含量,用大量活性单体稀释油墨以求降低粘度,但同时也降低了附着力、耐高温等性能。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题,本专利技术的目的是提供一种UV-LED喷墨打印字符墨水及其制备方法,所述UV-LED喷墨打印字符墨水在25℃下其粘度为25-30cps,表面张力为20-30mN/m,通过喷墨打印的方式将字符图案喷印于线路板基材的阻焊油墨层上,喷墨流畅程度良好,通过紫外光-热双重固化的方式进行固化,形成的字符图案清晰,具有良好的附着力好和硬度,在270-290℃下经焊锡试验后不脱落、不黄变,具有良好的耐高温抗黄变性。为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种UV-LED喷墨打印字符墨水,包括以下按重量份计的原料:优选地,所述环氧树脂为有机硅改性环氧树脂,其中-Si-O-键能(450kJ/mol)远大于-C-C-键能(345kJ/mol)和-C-O-键能(351kJ/mol),具有热稳定性好、耐氧化等优点,因此有机硅改性环氧树脂用于油墨树脂可以降低内应力,又可增加韧性和耐高温抗黄变性能。进一步优选地,所述有机硅改性环氧树脂为慧智科技(中国)有限公司的ES-050型号高功能树脂,粘度为1000-2000(cps,25℃),环氧当量为800-1000。优选地,所述分散树脂为低粘度树脂,更优选为超支化聚酯丙烯酸酯,选用长兴化学材料有限公司的6361-100型号高功能树脂,粘度为150-250(cps,25℃)。分散树脂在色浆的研磨中起到对颜料进行润湿分散的作用,并且参与固化反应。优选地,所述潜伏性固化剂为液态咪唑类潜伏性固化剂,在室温下可稳定储存,在高温下其活性被激发,引发环氧树脂开环固化的同时,还使环氧树脂与阻焊油墨层中的环氧基进行开环反应,相互交联,在自身固化与油墨层间反应的共同作用下,显著提高了字符油墨在阻焊层上的附着牢度。相对于一般固化剂,此类潜伏性固化剂能有效提高环氧树脂固化后涂膜的耐高温抗黄变性。所述液态咪唑类潜伏性固化剂选自BASFECX412或BASFECX413。所述固化剂的用量优选为0.1-0.5%。优选地,所述单体包括单官能团单体、双官能团单体、三官能团单体中的至少一种。进一步优选地,所述单官能团单体选自乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(EOEOEA)、丙烯酸异冰片酯(IBOA)、甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)、甲基丙烯酸环己酯(CHMA)、双环戊烷基甲基丙烯酸酯(HDCPMA)中的至少一种;所述双官能团单体选自1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(DCPDA)中的至少一种;所述三官能团单体选自三乙基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP(3EO)TA),三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)中的至少一种。更优选,本专利技术的单体中包括含有饱和碳环结构的丙烯酸酯。饱和碳环结构的单体具有高硬度、耐热性、耐黄变的特点,可显著提高字符油墨的硬度与耐高温抗黄变性。其中,含有饱和碳环结构的丙烯酸酯为丙烯酸异冰片酯(IBOA)、甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)、甲基丙烯酸环己酯(CHMA)、双环戊烷基甲基丙烯酸酯(HDCPMA)、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(DCPDA)中的至少一种。优选地,所述光引发剂为有效吸收波长与UV-LED灯波长(365nm、395nm)相匹配的防黄变光引发剂,其紫外吸收波长为350~400nm。进一步优选地,所述引发剂选自2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯(TPO-L)、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(819)中的至少一种。进一步优选地,所述二氧化钛选自金红石型二氧化钛和锐钛矿型二氧化钛中的一种或一种以上混合物,更优选地,所述二氧化钛选自杜邦R104、杜邦R105、杜邦R350、杜邦R706、杜邦R900中的一种或两种混合物。优选地,所述附着力促进剂为乙酰丙酮钛酸酯,是以乙酰丙酮作为螯合剂的钛螯合物,选自美国杜邦公司TyzorAA、TyzorAA-65、TyzorAA-75或TyzorAA-105。乙酰丙酮钛酸酯可与底材及油墨中的活泼基团如羟基发生交联反应,形成架桥,由于本专利技术的油墨与底材即阻焊层的组分中均含有环氧树脂,其侧链上含有羟基,因此油墨树脂与底材通过乙酰丙酮钛酸酯的架桥作用在界面处连结,使油墨的附着力得到显著提高。同时乙酰丙酮钛酸酯还起到交联剂的作用,通过在多个反应位点上与环氧树脂侧链羟基的反应使树脂达到交联,提高油墨的耐热性、耐化性、硬度。优选地,所述助剂包括分散剂、流平剂、基材湿润剂、消泡剂、抗黄变剂中的至少一种进一步优选地,所述分散剂为TEGODispers655、TEGODispers685、BYK111或BYK180。进一步优选地,所述抗黄变剂为适用于环氧树脂体系的亚磷酸酯类抗黄变剂,选自V75-P、V76-P、V78-P和V84-P中的至少一种。进一步优选地,所述流平剂能提高油墨的平滑与铺展性能,选自TEGOGlide410、432、435、450;BYK-307、BYK-354、BYK-361N中的至少一种。进一步优选地,所述基材湿润剂能增强油墨对底材的润湿性能,有促进附着的作用,同时降低油墨表面张力,本专利技术通过加入适量基材润湿剂来控制表面张力,从而提高喷印精度。所述基材湿润剂选自TEGOWET270、TEGOWET280和TEGOWET500中的至少一种。进一步优选地,所述消泡剂能消除在喷墨打印机里搅拌产生的气泡,提高打印流畅性,选自TEGOAirex900、920、962、BYK085和0本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种UV‑LED喷墨打印字符墨水,其特征在于,包括以下按重量比的原料:其中,所述单体为单官能团单体、双官能团单体、三官能团单体中的至少一种;所述助剂包括分散剂、流平剂、基材湿润剂、消泡剂、抗黄变剂中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种UV-LED喷墨打印字符墨水,其特征在于,包括以下按重量比的原料:其中,所述单体为单官能团单体、双官能团单体、三官能团单体中的至少一种;所述助剂包括分散剂、流平剂、基材湿润剂、消泡剂、抗黄变剂中的至少一种。2.根据权利要求1所述的UV-LED喷墨打印字符墨水,其特征在于,所述改性环氧树脂为有机硅改性环氧树脂,在25℃下其粘度为1000-2000cps,环氧当量为800-1000。3.根据权利要求1所述的UV-LED喷墨打印字符墨水,其特征在于,所述分散树脂为超支化聚酯丙烯酸酯,在25℃下其粘度为150-250cps。4.根据权利要求1所述的UV-LED喷墨打印字符墨水,其特征在于,所述潜伏性固化剂为液态咪唑类潜伏性固化剂。5.根据权利要求1所述的UV-LED喷墨打印字符墨水,其特征在于,所述单官能团单体选自乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯、双环戊烷基甲基丙烯酸酯中的至少一种,所述双官能团单体选自1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯中的至少一种,所述三官能团单体选自三乙基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。6.根据权利要求1所述的UV-LED喷墨打印字符墨水,其特征在于,所述单体包括含有饱和碳环结构的丙烯酸酯,所述饱和碳环结构的丙烯酸酯选自丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯、双环戊烷基甲基丙烯酸酯、三环...

【专利技术属性】
技术研发人员:封亮廷王小妹钟远波
申请(专利权)人:江门市阪桥电子材料有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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