[发明专利]具有抗银纹性的光固化阻焊涂料用环氧树脂及其制备方法

说明书

本发明提供一种具有抗银纹性的光固化阻焊涂料用环氧树脂及其制备方法，并提供了利用该环氧树脂所制备得到的具有抗银纹性的光固化阻焊涂料及其制备方法。本发明是由环氧树脂通过开环反应引入丙烯酸后，其羟基基团与长脂肪链酸酐进行酯化反应后得到，在第二步羟基与酸酐的反应中引入长链酸酐，为体系提供柔性，增强链段运动，降低聚合物的玻璃化转变温度，可以达到减少银纹发展、或易于处理使银纹回缩和消失的目的。同时增强了涂料固化物的耐候性，耐低温，抗冲击强度，抗疲劳强度等性能，拓宽阻焊光固化涂料的应用领域，适应于当今光固化行业对阻焊涂料的要求。

技术领域

本发明属于光固化阻焊涂料技术领域，涉及具有抗银纹性的光固化阻焊涂料用环氧树脂及其制备方法，尤其针对应用于印制线路板用的光固化涂料的制备。

背景技术

印刷电路板(Printed circuit board，简称PCB)，是现代电器安装和连接元件的基板，是电子工业中一种重要的基础组装件。

其中，光固化阻焊涂料是印刷线路板(PCB)的关键材料之一，是指覆盖在印刷线路铜线上的保护涂层，用以防止电路腐蚀断线、防止焊接点多而造成线间短路、调节焊锡附着量、减少焊缝中铜的溶解污染、节约焊锡、减轻仪表重量、增加配线的高密度、避免虚焊及提高检验速度。

传统的光固化阻焊涂料通常由聚合单体、光引发剂、阻聚剂等成分组成。目前，阻焊膜中应用较多的光固化阻焊涂料，一般包括光聚合引发剂以及含有羧基的可光固化热固化树脂组合。其中，可光固化热固化树脂一般为环氧丙烯酸树脂，虽然具有较好的光固化性，显影性及力学性能等优点。但是此类产品在固化成型加工的过程中，由于溶剂、紫外光、机械力和内应力等作用的影响，其固化后的阻焊薄膜通常会形成微裂纹状的缺陷，这就是银纹。在较大的外力作用下银纹会进一步发展，以银纹的微纤断裂产生附加的空洞开始，逐渐发展到临界大小，此后银纹便快速地增长为裂缝，而银纹则继续在裂缝顶端形成，最后使材料发生断裂而破坏。银纹的存在使得固化物发脆、收缩率偏大、伸长率低、不耐低温、耐候性差等缺点，限制了光固化阻焊涂料在许多方面的进一步发展。

银纹是聚合物特有的一种形态学特征。它是聚合物在张应力的作用下，出现于材料的缺陷或薄弱处，与主应力方向相垂直的长条形微细凹槽，光线照射下呈现银白色光泽。其宽度约10μm，厚度在0.1-0.5μm之间，长度约100μm。但是，银纹与传统的裂缝缺陷不同，它具有可逆性，可以在压力或玻璃化转变温度以上退火时回缩和消失，但是退火处理通常仅适用于有机玻璃类聚合物的抗银纹性工艺。

目前，为了解决聚合物尤其是环氧树脂类聚合物的银纹性缺陷，研究者根据“银纹—钉锚机理”，通过在环氧相中引入外来相，外来相在环氧树脂基体中可以像桥梁一样阻隔在断裂面上，起到阻止裂纹的产生以及对应力产生的银纹延伸的阻止作用。同时，还能将银纹两端连接起来，银纹被分支或者钝化，阻止了银纹进一步扩展。现有技术中，为了实现上述机理惯常采用橡胶增韧的工艺方式，通常使用橡胶类弹性体对环氧树脂进行增韧，目前用于增韧环氧树脂的橡胶一般是带有活性端基的液体橡胶，例如哈尔滨理工大学硕士学位论文《环氧树脂电子封装材料的制备及性能研究》(崔晓禹)中，公开了其选用端羧基丁腈橡胶作为增韧剂，并随着CTBN的加入，环氧树脂的剪切拉伸强度大大提高，采用扫面电镜对材料微观结构进行观察，随着CTBN的加入环氧树脂的断裂方式由脆性断裂变为韧性断裂，证实了银纹效应能有效的解决材料的开裂问题。

但是，引入活性橡胶增韧剂的方法通常是将环氧树脂固化物的均相体系变成一个多相体系，在与环氧树脂的固化反应中增韧剂聚集形成球形颗粒在环氧树脂的交联网格构成的连续相中形成分散相，从而起到增韧的目的。因此这种方法会导致体系变为一个非均相结构，没能从根本上改变体系的柔韧性及抗银纹发展性，在使用过程中可能会出现体系分散不均匀、长期贮存发生出现相分离以及涂膜时难以均匀成膜的现象。其次，PCB在加工过程中要通过高达260℃以上铅锡焊工序，因而以环氧树脂为主体的光固化阻焊涂料不仅要有很高的电气绝缘性能，而且还要能耐焊热处理。而一般作为增韧剂使用的活性橡胶很难达到如此高的耐热温度，故以活性橡胶增韧的阻焊涂料在市场上的应用寥寥无几。