Led撓性印制電路板用新型白色包封膜油墨及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種白色熱固油墨,特別涉及一種適用于LED撓性印制線路板用白色 包封膜油墨,屬電子化學品領域。
【背景技術】
[0002] 隨著市場的發展,LED撓性線路板不僅用來生產LED燈帶,還用來生產汽車車燈、 儀表。由于市場對汽車的外觀要求越來越高,車燈的要求也日趨漂亮、輕、薄、亮度高、壽命 長,FPC貼LED車燈的使用越來越普及。目前白色FPC基本上都是通過使用白色包封膜壓合 成型的線路軟板來生產的,由于絲網印刷白色包封膜油墨存在外觀不穩定、環境污染等因 素,目前主流的做法是使用涂布機將白色包封膜油墨涂覆于聚酰亞胺薄膜上,采用生產線 規模生產不僅有利于品質的管控,還可以集中回收溶劑,避免了對操作人員及環境的損害。
[0003] 現在用于生產白色包封膜的專用白色包封膜油墨有羥基固化型和環氧基固化 型。例如專利 CN102079959A、CN102079956A、CN102532996A、CN102731743A 中的白色包 封膜油墨都是使用了含羥基的聚酯或丙烯酸酯,再使用異氰酸酯加熱固化形成白色涂層。 CN103923439A是使用環氧固化體系為基礎樹脂來制備白色涂層,CN103192572A則是將環 氧體系和聚酯體系放在一起使用,以達到所需要的物性,但上述專利都未提及在高溫條件 下耐助焊劑的性能。理論上講,上述羥基固化劑涂層較難滿足288°C /IOs條件下耐助焊劑 測試,環氧固化型要優越一些,但CN103923439A涂布后雙面都有粘性,適用于膠膜。在FPC 的生產工序中,焊接過程必不可少,特別是現在的無鉛焊接,高溫區可達270°C。在焊膏熔化 時,助焊劑則開始向焊盤周邊流動,在高溫的條件下,對白色涂層的侵蝕能力大大加強,會 導致普通白色涂層變色、脫落。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種LED撓性印制電路板用新型白色包封膜油墨及其制 備方法。該油墨制備的白色包封膜具有高遮蓋力、高柔韌性、附著性強、白度高、反光度好、 高溫耐助焊劑性能優異(在288°C /IOs條件下耐助焊劑性能合格),適合LED撓性線路板 用白色包封膜的生產。
[0005] -種LED撓性印制電路板用新型白色包封膜油墨,其特征在于,各組分的質量份 數配比為:
[0006] 雙烯丙基環氧樹脂 18. 3-25. 1份, 雙馬來酰亞胺樹脂 L 88-5. 1份, 乙烯丙烯酸酯橡膠 2. 07-3. 9份, 聚醚胺固化劑 L 45-2. 6份, 顏料 17. 1-23. 6 份, 無機填料 0. 85-L45份, 分散劑 0· 19-0.34份, 有機溶劑 44.0-56. 4份。
[0007] 按上述方案,所述雙烯丙基環氧樹脂化學結構式如式(I ):
[0008] 式(I ):
[0010] 其中,R1代表:-CH2-CH = CH2, R2代表:,此雙烯丙基環氧樹脂環氧 值為 0· 28-0. 34。
[0011] 按上述方案,雙烯丙基環氧樹脂的合成方法為:將二烯丙基雙酚A用溶劑正丙醇 常溫攪拌溶解,溶解完成后,在氫氧化鈉存在的條件下與環氧氯丙烷進行反應。
[0012] 按上述方案,反應溫度為90_94°C,反應時間為2. 0-2. 5小時。
[0013] 按上述方案,將二烯丙基雙酚A用溶劑正丙醇常溫攪拌溶解后,先加入氫氧化鈉, 在60-65Γ條件下反應0. 5-1. 0小時,然后加入環氧氯丙烷,進行反應。氫氧化鈉作為二 烯丙基雙酚A與環氧氯丙烷反應的催化劑,可以在后繼反應中脫去氯化氫同時進行閉環反 應。
[0014] 按上述方案,所述的后處理為將產物水洗后,再進行減壓蒸餾除去溶劑和未反應 完全的環氧氯丙烷。
[0015] 按上述方案,所述雙馬來酰亞胺包括為Ν,Ν' -4, 4' -二苯甲烷雙馬來酰亞胺、 Ν,Ν' -4, 4' -二苯醚雙馬來酰亞胺的一種或混合物。Ν,Ν' -4, 4' -二苯甲烷雙馬來酰亞胺 可選用洪湖雙馬的ΒΜΙ-01。Ν,Ν'-4, 4'-二苯醚雙馬來酰亞胺的合成方法可參考:《二氨基 二苯醚雙馬來酰亞胺的合成方法與表征》,陳文、劉景民、龍煦等,絕緣材料,2008,41 (2)進 行合成。
[0016] 按上述方案,所述聚醚胺固化劑為亨斯曼JEFFAMINE D-230。
[0017] 按上述方案,所述的乙烯丙烯酸酯橡膠為含有環氧基團的乙烯丙烯酸酯橡膠,可 選用 DENKA ER5300。
[0018] 按上述方案,所述的顏料為金紅石型鈦白粉,平均粒徑為0. 23-0. 36微米,可選用 的牌號有杜邦R-103、R-706。
[0019] 按上述方案,所述的無機填料包括氫氧化鋁、氣相二氧化硅中的至少一種。
[0020] 按上述方案,所述的有機溶劑選自丙酮、丁酮、乙酸丁酯中兩種或以上的混合物。
[0021] 按上述方案,可選的分散劑有BYK公司的BYK-110、BYK-161等。
[0022] 上述LED撓性印制電路板用新型白色包封膜油墨制備的LED撓性線路板用白色包 封膜。
[0023] 上述LED撓性印制電路板用新型白色包封膜油墨的制備方法如下:先將雙烯丙基 環氧樹脂與雙馬來酰亞胺樹脂在加熱的條件下進行預聚,再將預聚物用一部分有機溶劑充 分溶解后,加入顏料、無機填料、分散劑、ER5300的有機溶劑溶液和剩余的有機溶劑,經充分 分散后,研磨過濾,收集濾液,然后加入聚醚胺固化劑,攪拌均勻,得到LED撓性印制電路板 用新型白色包封膜油墨。
[0024] 按上述方案,所述的預聚溫度為在120_130°C,預聚時間為15-30分鐘。
[0025] 上述LED撓性印制電路板用新型白色包封膜的制備方法如下:將LED撓性印制 電路板用新型白色包封膜油墨通過涂布機涂布到聚酰亞胺薄膜上,在80°C~140°C烘干溶 劑,使烘干后涂布的涂層厚度為10~25 μ m,然后在160 ±5°C條件下固化5~10分鐘,再 在聚酰亞胺的另一面涂敷包封膠粘劑,烘干溶劑后復合離型材料,即得LED撓性線路板用 白色包封膜。
[0026] 該油墨制備的白色包封U旲具有尚遮蓋力、尚柔初性、附著性強、白度尚、反光度好、 高溫耐助焊劑性能優異(在288°C /IOs條件下耐助焊劑性能合格),適合LED撓性線路板 用白色包封膜的生產。該包封膜特別適用于無鉛焊接,用此白色包封膜生產LED型FPC,避 免了焊盤密集、手工焊接以及焊膏較多時白色涂層脫落,提高了線路板外觀以及合格率。
【具體實施方式】
[0027] 在下述實施例中,所用白色包封膜油墨的配制過程中涉及到的各組份用量如表1 所示,各實施例的性能如表2所示。
[0028] 實施例1
[0029] 白色包封膜油墨的配方如表1中實施例1所示。首先在IOL的容器中加入配比量 的雙烯丙基環氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂,在120°C的條件下反應30分鐘,待反應物冷卻后 加入一部分混合溶劑進行溶解。再將上述溶解液和顏料、無機填料、分散劑、ER5300的有機 溶劑溶液、剩余的混合溶劑一起加入到50L的容器中,在室溫下高速攪拌均勻后,倒入球磨 機中研磨48h。研磨完成后將研磨液通過300目濾網過濾,最后在濾液中加入聚醚胺固化 劑,攪拌均勻,配成涂布用白色包封膜油墨。
[0030] 用涂布機把上述白色包封膜油墨涂敷到聚酰亞胺薄膜上,經過80°C~140°C分段 式烘道后形成25 μπι的涂層,再經160±5°C的烘道中處理10分鐘,然后在聚酰亞胺薄膜的 另一面涂敷包封膜專用的膠粘劑,烘干溶劑后復合離型材料,即制備成LED撓性線路板用 白色包封膜。
[0031] 將該包封膜離型材料揭除后與撓性覆銅板的銅面貼合,在10MPa、170°C條件下,快 壓2分鐘制成樣品,再經過160±5°C烘烤60分鐘制備成LED撓性線路板樣品,性能測試結 果見附表2。
[0032] 實施例2
[0033] 白色包封膜油墨的配方如表1中實施例2所示。首先在IOL的容器中加入配比量 的雙烯丙基環氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂,在130°C的條件下反應15分鐘,待反應物冷卻后 加入一部分混混合溶劑進行溶解。再將上述溶解液和顏料、無機填料、分散劑、ER5300的有 機溶劑溶液、剩余的混合溶劑一起加入到50L的容器中,在室溫下高速攪拌均勻后,倒入球 磨機中研磨48h。研磨完成后將研磨液通過300目濾網過濾,最后在濾液中加入聚醚胺固化 劑,攪拌均勻,配成涂布用白色包封膜油墨。
[0034] 用涂布機把上述白色包封膜油墨涂敷到聚酰亞胺薄膜上,經過80°C~140°C分段 式烘道后形成10 μ m的涂層,再經160±5°C的烘道中處理5分鐘,然后在聚酰亞胺薄膜的另 一面涂敷包封膜專用的膠粘劑,烘干溶劑后復合離型材料,即制備成LED撓性線路板用白 色包封膜。
[0035] 將該包封膜離型材料揭除后與撓性覆銅板的銅面貼合,在10MPa、170°C條件下,快 壓2分鐘制成樣品,再經過160±5°C烘烤60分鐘制備成LED撓性線路板樣品,性能測試結 果見附表2。
[0036] 實施例3
[0037] 白色包封膜油墨的配方如表1中實施例3所示。首先在IOL的容器中加入配比量 的雙烯丙基環氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂,在125°C的條件下反應20分鐘,待反應物冷卻后 加入一部分混混合溶劑進行溶解。再將上述溶解液和顏料、無機填料、分散劑、ER5300的有 機溶劑溶液、剩余的混合溶劑一起加入到50L的容器中,在室溫下高速攪拌均勻后,倒入球 磨機中研磨48h。研磨完成后將研磨液通過300目濾網過濾,最后在濾液中加入聚醚胺固化 劑,攪拌均勻,配成涂布用白色包封膜油墨。
[0038] 用涂布機把上述白色包封膜油墨涂敷到聚酰亞胺薄膜上,經過80°C~140°C分段 式烘道后形成15 μπι的涂層,再經160±5°C的烘道中處理5~10分鐘,然后在聚酰亞胺薄 膜的另一面涂敷包封膜專用的膠粘劑,烘干溶劑后復合離型材料,即制備成LED撓性線路 板用白色包封