墨水及其制備方法和應用與流程
1.本技術屬于噴墨技術領域，尤其涉及一種墨水及其制備方法和應用。
背景技術：
2.印刷線路板(printed circuit board，pcb)又稱印制電路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣相互連接的載體，一般采用電子印刷術制作。在pcb的加工過程中，為了保證加工的精準度，一般需要在pcb板上印刷字符。
3.隨著pcb生產工藝的不斷進步，噴墨技術取代傳統絲印技術在pcb生產過程中越來越廣泛應用，其中字符噴印技術是較為成熟的技術之一。雖然字符噴墨在pcb生產過程中已被使用，但現有的字符墨水存在結合力度不夠、打印精度差的缺點。
技術實現要素：
4.本技術的目的在于提供一種墨水及其制備方法和應用，旨在解決如何提高墨水附著力，以更好地適應在pcb上噴印字符的技術問題。
5.為實現上述申請目的，本技術采用的技術方案如下：
6.第一方面，本技術提供一種墨水，以墨水的總重量為100％計，包括如下重量百分含量的組分：
[0007][0008][0009]
在一實施例中，環氧丙烯酸酯預聚物選自含丙烯酸雙鍵且環氧基團已開環的酚醛型環氧樹脂預聚物或雙酚a型環氧樹脂預聚物。
[0010]
在一實施例中，封閉型異氰酸酯固化劑的解封溫度為100～180℃。
[0011]
在一實施例中，含羥基的丙烯酸酯單體選自丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、三丙烯酸酯中的至少一種。
[0012]
在一實施例中，多官能度丙烯酸酯單體選自1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和三(2-羥乙基)異氰脲酸三丙烯酸酯中的一種或多
種。
[0013]
在一實施例中，丙烯酰胺類單體選自丙烯酰嗎啉、n-乙烯基己內酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、二乙基丙烯酰胺和羥乙基丙烯酰胺中的至少一種。
[0014]
在一實施例中，光引發劑選自光引發劑819、光引發劑184、光引發劑907和光引發劑tpo中至少一種。
[0015]
在一實施例中，其他助劑包括流平劑、分散劑、消泡劑和阻聚劑中的至少一種。
[0016]
第二方面，本技術提供一種墨水的制備方法，包括如下步驟：
[0017]
提供本技術的墨水中的各重量組分；
[0018]
將環氧丙烯酸酯預聚物、封閉型異氰酸酯固化劑、含羥基的丙烯酸酯單體、多官能度丙烯酸酯單體、丙烯酰胺類單體、鈦白粉、光引發劑和其他助劑混合處理得到墨水。
[0019]
第三方面，本技術提供一種應用，即本技術的墨水和/或本技術的制備方法得到的墨水在印刷線路板上噴印字符的應用。
[0020]
本技術第一方面提供的墨水，包括3～15％的環氧丙烯酸酯預聚物、3～25％的封閉型異氰酸酯固化劑、10～30％的含羥基的丙烯酸酯單體、40～70％的多官能度丙烯酸酯單體、5～25％的丙烯酰胺類單體、8～18％的鈦白粉、3～10％的光引發劑以及0.3～3％的其他助劑。其中，環氧丙烯酸酯預聚物具有較強的內聚力，可增加墨水與基材表面的附著力，而封閉型異氰酸酯固化劑和三種單體組合搭配，一方面，封閉型異氰酸酯固化劑和含羥基的單體固化時，可與阻焊基材表面的環氧樹脂體系一起固化生成共價鍵，從而進一步增加墨水與基材表面的附著力，另一方面，丙烯酰胺類單體不僅可以加快體系的固化速度，而且其酰胺基團可顯著增加封閉型異氰酸酯固化劑的活性，從而提升墨水的反應性，以增強附著力。因此，本技術提供的墨水通過各組分共同作用，使墨水可以快速固化，而且具有附著力強、耐高溫、耐黃變性的優點，可以很好地滿足pcb噴印字符應用。
[0021]
本技術第二方面提供的墨水的制備方法，由本技術墨水中的各重量組分混合處理得到，這樣的制備方法工藝簡單，而且得到的墨水可以快速固化，具有附著力強、耐高溫、耐黃變性的優點，可以很好地滿足pcb噴印字符應用。
[0022]
本技術第三方面提供的應用，是基于本技術的墨水具有附著力強、耐高溫、耐黃變性的優點，因此可以很好地用于印刷線路板上噴印字符。
附圖說明
[0023]
為了更清楚地說明本技術實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]
圖1是本技術實施例提供的墨水的制備方法的流程示意圖。
具體實施方式
[0025]
為了使本技術要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。
[0026]
本技術中，術語“和/或”，描述關聯對象的關聯關系，表示可以存在三種關系，例如，a和/或b，可以表示：單獨存在a，同時存在a和b，單獨存在b的情況。其中a，b可以是單數或者復數。字符“/”一般表示前后關聯對象是一種“或”的關系。
[0027]
本技術中，“至少一種”是指一種或者多種，“多種”是指兩種或兩種以上。“以下至少一項(個)”或其類似表達，是指的這些項中的任意組合，包括單項(個)或復數項(個)的任意組合。
[0028]
應理解，在本技術的各種實施例中，上述各過程的序號的大小并不意味著執行順序的先后，部分或全部步驟可以并行執行或先后執行，各過程的執行順序應以其功能和內在邏輯確定，而不應對本技術實施例的實施過程構成任何限定。
[0029]
在本技術實施例中使用的術語是僅僅出于描述特定實施例的目的，而非旨在限制本技術。在本技術實施例和所附權利要求書中所使用的單數形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數形式，除非上下文清楚地表示其他含義。
[0030]
本技術實施例說明書中所提到的相關成分的重量不僅僅可以指代各組分的具體含量，也可以表示各組分間重量的比例關系，因此，只要是按照本技術實施例說明書相關組分的含量按比例放大或縮小均在本技術實施例說明書公開的范圍之內。具體地，本技術實施例說明書中所述的質量可以是μg、mg、g、kg等化工領域公知的質量單位。
[0031]
術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，用來將目的如物質彼此區分開，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。例如，在不脫離本技術實施例范圍的情況下，第一xx也可以被稱為第二xx，類似地，第二xx也可以被稱為第一xx。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。
[0032]
本技術實施例第一方面提供一種墨水，以墨水的總重量為100％計，包括如下重量百分含量的組分：
[0033][0034]
本技術實施例提供的墨水中，環氧丙烯酸酯預聚物具有較強的內聚力，可增加墨水與基材表面的附著力，而封閉型異氰酸酯固化劑和三種單體組合搭配，一方面，封閉型異氰酸酯固化劑和含羥基的單體固化時，可與阻焊基材表面的環氧樹脂體系一起固化生成共價鍵，從而進一步增加墨水與基材表面的附著力，另一方面，丙烯酰胺類單體不僅可以加快體系的固化速度，而且其酰胺基團可顯著增加封閉型異氰酸酯固化劑的活性，從而提升墨
水的反應性，以增強附著力。因此，本技術實施例提供的墨水通過各組分共同作用，使墨水可以快速固化，而且具有附著力強、耐高溫、耐黃變性的優點，可以很好地滿足pcb噴印字符應用。
[0035]
在一實施例中，環氧丙烯酸酯預聚物選自含丙烯酸雙鍵且環氧基團已開環的酚醛型環氧樹脂預聚物，或含丙烯酸雙鍵且環氧基團已開環的雙酚a型環氧樹脂預聚物。這樣的開環環氧丙烯酸酯預聚物與阻焊基材具有良好的兼容性，基于自身較強的內聚力，可進一步增加墨水與基材表面的附著力。具體地，環氧丙烯酸酯預聚物的重量百分含量為3～15％，如3％、8％、10％、12％、15％等。
[0036]
在一實施例中，封閉型異氰酸酯固化劑的解封溫度為100～180℃，如100℃、120℃、150℃、160℃等。解封溫度在100～180℃之間的封閉型異氰酸酯固化劑可以從市場上購得。這樣的封閉型的異氰酸酯固化劑可以和三種單體很好地搭配，即和含羥基的丙烯酸酯單體、多官能度丙烯酸酯單體、丙烯酰胺類單體搭配，使得墨水具有更好的固化效果。具體地，封閉型異氰酸酯固化劑的重量百分含量為3～25％，如3％、8％、10％、12％、15％、20％、22％、25％等。
[0037]
在一實施例中，含羥基的丙烯酸酯單體選自丙烯酸羥丙酯(hpa)、丙烯酸羥丁酯(4-hba)、三丙烯酸酯(pet3a)中的至少一種，優選含羥基的單官能度丙烯酸酯單體。上述含羥基的丙烯酸酯單體和封閉型異氰酸酯固化劑搭配固化可以更好地提高墨水與基材表面的附著力。具體地，含羥基的丙烯酸酯單體的重量百分含量為10～30％，如10％、15％、18％、20％、25％、30％等。
[0038]
在一實施例中，多官能度丙烯酸酯單體，可以是二官能度或三官能度及以上的丙烯酸酯單體，如可以選自1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和三(2-羥乙基)異氰脲酸三丙烯酸酯中的一種或多種。多官能度丙烯酸酯單體的含量可以根據墨水實際所需粘度進行增減。具體地，多官能度丙烯酸酯單體的重量百分含量為40～70％，如40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％等。
[0039]
在一實施例中，丙烯酰胺類單體選自丙烯酰嗎啉(acmo)、n-乙烯基己內酰胺(nvc)、n,n-二甲基丙烯酰胺(dmaa)、二乙基丙烯酰胺(deaa)和羥乙基丙烯酰胺(heaa)中的至少一種。上述丙烯酰胺類單體可以更好地提高墨水的固化速度。具體地，丙烯酰胺類單體的重量百分含量為5～25％，如5％、10％、12％、15％、20％、22％、25％等。
[0040]
在一實施例中，鈦白粉可以是金紅石型二氧化鈦或銳鈦礦型二氧化鈦中的一種或兩種混合。鈦白粉具有很好的耐熱性，而且抗黃性能好，可以提高墨水的穩定性和耐化性。具體地，鈦白粉的重量百分含量為8～18％，如8％、10％、12％、15％、18％等。
[0041]
在一實施例中，光引發劑選自光引發劑819、光引發劑184、光引發劑907和光引發劑二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷tpo中至少一種。具體地，光引發劑的重量百分含量為3～10％，如4％、6％、10％等。
[0042]
在一實施例中，其他助劑包括流平劑、分散劑、消泡劑和阻聚劑中的至少一種。流平劑選丙烯酸酯酯類流平劑或有機硅類流平劑，如byk361n，byk3500；阻聚劑為uv體系常見的阻聚劑，如rahn genorad22，uv16；分散劑和消泡劑選自市售uv體系常用分散劑和消泡劑。
[0043]
例如分散劑可以選自陽離子表面活性劑或陰離子表面活性劑，如十二烷基硫酸
鈉、十二烷基苯磺酸鈉和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉等，消泡劑可以是有機硅消泡劑。其他助劑的重量百分含量為0.3～3％，如0.3％、0.5％、1％、2％、2.5％、3％等。
[0044]
在一實施例中，本技術適合在pcb上噴印字符的墨水，粘度為25～35cps(25℃)，表面張力為21～27mn/m(25℃)。這樣的墨水可適用于工業噴頭噴印，可低能量uv快速固化，固化后與阻焊基材附著力強，且具有耐高溫，耐黃變，耐化性強等特點，適用于pcb線路板字符行業應用。
[0045]
本技術實施例第二方面提供一種墨水的制備方法，如圖1所示，包括如下步驟：
[0046]
s01：提供本技術實施例的墨水中的各重量組分；
[0047]
s02：將環氧丙烯酸酯預聚物、封閉型異氰酸酯固化劑、含羥基的丙烯酸酯單體、多官能度丙烯酸酯單體、丙烯酰胺類單體、鈦白粉、光引發劑和其他助劑混合處理得到墨水。
[0048]
本技術實施例提供的墨水的制備方法，由本技術墨水中的各重量組分混合處理得到，這樣的制備方法工藝簡單，而且得到的墨水可以快速固化，具有附著力強、耐高溫、耐黃變性的優點，可以很好地滿足pcb噴印字符應用。
[0049]
在一實施例中，墨水的制備方法所使用的原料：環氧丙烯酸酯預聚物、封閉型異氰酸酯固化劑、含羥基的丙烯酸酯單體、多官能度丙烯酸酯單體、丙烯酰胺類單體、鈦白粉、光引發劑和其他助劑的具體種類和含量上文已詳細闡述，在此不再贅述。
[0050]
本技術實施例第三方面還提供提供一種應用，即本技術實施例的墨水和/或本技術實施例的制備方法得到的墨水在印刷線路板上噴印字符的應用。
[0051]
基于本技術實施例的墨水具有附著力強、耐高溫、耐黃變性的優點，因此可以很好地用于印刷線路板上噴印字符。
[0052]
具體地，本技術實施例的墨水使用方式，通過制備的粘度為25～35cps(25℃)、表面張力為21～27mn/m(25℃)的墨水，噴印到半固化的阻焊基材上，噴墨打印的過程有uv燈照射，然后經120～160℃烘烤0.5～1.5h成膜，得到的膜材具有附著力強，高溫不脫落，耐黃變，耐化性好的特點，而且這樣的墨水具有打印精度高、低能量快速固化、遮蓋力強的優勢，從而可以適用于工業噴頭噴墨打印，應用于pcb行業。
[0053]
下面結合具體實施例進行說明。
[0054]
實施例1
[0055]
一種噴印字符的墨水，包括如下重量百分含量的組分：
[0056][0057]
其他助劑：
[0058][0059][0060]
制備方法包括：將上述環氧丙烯酸酯預聚物、封閉型異氰酸酯固化劑、含羥基的丙烯酸酯單體、多官能度丙烯酸酯單體、丙烯酰胺類單體、鈦白粉、光引發劑和其他助劑加入攪拌罐中，混合攪拌得到墨水。
[0061]
實施例2
[0062]
一種噴印字符的墨水，包括如下重量百分含量的組分：
[0063][0064]
其他助劑：
[0065][0066]
制備方法包括：將上述環氧丙烯酸酯預聚物、封閉型異氰酸酯固化劑、含羥基的丙烯酸酯單體、多官能度丙烯酸酯單體、丙烯酰胺類單體、鈦白粉、光引發劑和其他助劑加入攪拌罐中，混合攪拌得到墨水。
[0067]
實施例3
[0068]
一種噴印字符的墨水，包括如下重量百分含量的組分：
[0069]
[0070][0071]
其他助劑：
[0072]
流平劑(byk-3500)
????????????????????????????
0.1％
[0073]
阻聚劑(uv16)
????????????????????????????????
0.1％
[0074]
分散劑(路博潤32000)
?????????????????????????
0.1％。
[0075]
制備方法包括：將上述環氧丙烯酸酯預聚物、封閉型異氰酸酯固化劑、含羥基的丙烯酸酯單體、多官能度丙烯酸酯單體、丙烯酰胺類單體、鈦白粉、光引發劑和其他助劑加入攪拌罐中，混合攪拌得到墨水。
[0076]
對比例1
[0077]
一種墨水，沒有添加實施例1中的含羥基的丙烯酸酯單體，而多官能度丙烯酸酯單體(1,4-丁二醇二丙烯酸酯)含量為60％，其他成分和含量以及制備方法均與實施例1相同。
[0078]
對比例2
[0079]
一種墨水，沒有添加實施例1中的丙烯酰胺單體，而多官能度丙烯酸酯單體(1,4-丁二醇二丙烯酸酯)含量為46％，其他成分和含量以及制備方法均與實施例1相同。
[0080]
對比例3
[0081]
一種墨水，添加實施例1中的丙烯酰胺單體只有1％，而多官能度丙烯酸酯單體(1,4-丁二醇二丙烯酸酯)含量為45％，其他成分和含量以及制備方法均與實施例1相同。
[0082]
性能測試
[0083]
上述實施例1-3和對比例1-3的性能測試結果如表1所示。
[0084]
表1
[0085][0086]
以上所述僅為本技術的較佳實施例而已，并不用以限制本技術，凡在本技術的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本技術的保護范圍之內。
技術特征：
1.一種墨水，其特征在于，以所述墨水的總重量為100％計，包括如下重量百分含量的組分：2.根據權利要求1所述的墨水，其特征在于，所述環氧丙烯酸酯預聚物選自含丙烯酸雙鍵且環氧基團已開環的酚醛型環氧樹脂預聚物或雙酚a型環氧樹脂預聚物。3.根據權利要求1所述的墨水，其特征在于，所述封閉型異氰酸酯固化劑的解封溫度為100～180℃。4.根據權利要求1所述的墨水，其特征在于，所述含羥基的丙烯酸酯單體選自丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、三丙烯酸酯中的至少一種。5.根據權利要求1所述的墨水，其特征在于，所述多官能度丙烯酸酯單體選自1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和三(2-羥乙基)異氰脲酸三丙烯酸酯中的一種或多種。6.根據權利要求1所述的墨水，其特征在于，所述丙烯酰胺類單體選自丙烯酰嗎啉、n-乙烯基己內酰胺、n,n-二甲基丙烯酰胺、二乙基丙烯酰胺和羥乙基丙烯酰胺中的至少一種。7.根據權利要求1-6任一項所述的墨水，其特征在于，所述光引發劑選自光引發劑819、光引發劑184、光引發劑907和光引發劑tpo中至少一種。8.根據權利要求1-6任一項所述的墨水，其特征在于，所述其他助劑包括流平劑、分散劑、消泡劑和阻聚劑中的至少一種。9.一種墨水的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：提供權利要求1-8任一項所述的墨水中的各重量組分；將所述環氧丙烯酸酯預聚物、所述封閉型異氰酸酯固化劑、所述含羥基的丙烯酸酯單體、所述多官能度丙烯酸酯單體、所述丙烯酰胺類單體、所述鈦白粉、所述光引發劑和所述其他助劑混合處理得到所述墨水。10.權利要求1-8任一項所述的墨水和/或權利要求9所述的制備方法得到的墨水在印刷線路板上噴印字符的應用。
技術總結
本申請涉及噴墨技術領域，尤其涉及一種墨水及其制備方法和應用。該墨水包括如下重量百分含量的組分：環氧丙烯酸酯預聚物3～15％、封閉型異氰酸酯固化劑3～25％、含羥基的丙烯酸酯單體10～30％、多官能度丙烯酸酯單體40～70％、丙烯酰胺類單體5～25％、鈦白粉8～18％、光引發劑3～10％、其他助劑0.3～3％。本申請的墨水通過各組分共同作用，使墨水可以快速固化，而且具有附著力強、耐高溫、耐黃變性的優點，可以很好地滿足PCB噴印字符應用?？梢院芎玫貪M足PCB噴印字符應用。可以很好地滿足PCB噴印字符應用。
