一种用于薄膜电路的丝网印刷防水胶及其制备方法

摘要

本发明公开一种用于薄膜电路的丝网印刷防水胶及其制备方法。该防水胶由市售不同官能度的丙烯酸树脂通过有机过氧化物裂解得到的低分子量、不同官能度的改性丙烯酸树脂聚合物（1和2），再添加特定比例的流平剂、溶剂混合而成，使用时配合相应固化剂可通过丝网印刷涂布于PET,PE,PP等材质的薄膜电路，起到防水隔潮、保护线路的目的。本发明防水胶无需添加消泡剂，具有印刷性能优越、可施工时间长、粘结力强、耐高温高湿、抗蠕变、易于反复贴合、防水性能佳等优点，大大提高了薄膜电路的使用寿命，具有广阔的市场应用前景。

说明书

技术领域

本发明属于电子浆料领域，具体涉及一种应用于薄膜电路的丝网印刷防水 胶。

背景技术

薄膜电路是以PET、PP等为基材，将各种电子浆料通过丝网印刷、烘烤 等工艺印刷制成的柔性线路板。薄膜电路具有柔性好、重量轻、传输性能稳定、 耐冲击、价格低廉、绿色环保等诸多优点，如今广泛应用于电子机械自动化控 制、仪器仪表、医疗设备、消费电子、电脑、通讯、计量及家用电器、玩具等 等产品的按键部位。

为了保证薄膜电路的使用可靠性，通常需要使用防水胶对整个薄膜电路进 行密封以保护其中的电子线路不受水汽、汗液或其他污染物的影响，同时作为 电子线路的保护胶。然而现有薄膜电路防水胶往往在生产过程中为了保证印刷 性能，需要添加大量的消泡剂，导致防水胶透明度变差，同时，消泡剂大多数 为有机硅类的，当印刷到PET上时，消泡剂在烘烤过程中会随着溶剂挥发而 浮于胶体表面，这样就导致了防水胶粘结力下降，达不到防水的要求，影响薄 膜电路的使用寿命。

发明内容

针对现有薄膜电路防水胶存在的上述缺陷，本申请人经过研究改进，目的 在于提供一种用于薄膜电路的丝网印刷防水胶。本发明防水胶无需添加消泡 剂，具有印刷性能优越、可施工时间长、粘结力强、耐高温高湿、抗蠕变、易 于反复贴合、防水性能好等优点，其包括以下重量配比的组分制成：

改性低分子量丙烯酸树脂1  50～66重量份

改性低分子量丙烯酸树脂2  25～40重量份

溶剂                    5～20重量份

流平剂                  0.1～0.3重量份

所述改性低分子量丙烯酸树脂1和2分别为市售具有不同官能度的丙烯酸 树脂压敏胶，分别通过有机过氧化物的裂解反应裂解而得。具体地，所述改性 低分子量丙烯酸树脂1由市售高羧值低羟值丙烯酸树脂压敏胶1通过有机过氧 化物裂解改性而得，改性低分子量丙烯酸树脂2由市售高羟值低羧值丙烯酸树 脂2改性而得。

优选地，其由包括以下重量配比的组分制成：

改性低分子量丙烯酸树脂1  55～60重量份

改性低分子量丙烯酸树脂2  26～38重量份

溶剂                    5～10重量份

流平剂                  0.15～0.25重量份

具体地，所述有机过氧化物选自叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酸叔丁酯、 过氧－3，5，5－三甲基己酸叔戊酯、2，5－二甲基－2，5－双－（叔丁基过 氧）－3－己炔、1，1－双－（叔丁基过氧）环己烷、4，4－双－（叔丁基过 氧）戊酸正丁酯、1，1－双－（叔丁基过氧）－3，3，5－三甲基环己烷、单 过氧邻苯二甲酸叔丁酯、1，1－双－（叔戊基过氧）环己烷、3，3－双－（叔 丁基过氧）丁酸乙酯、2，5－二甲基－2，5－双－（叔丁基过氧）已烷、3，3 －双－（叔戊基过氧）丁酸乙酯、2，2－双－（叔丁基过氧）丙烷、2，5－二 甲基－2，5－双－（叔丁基过氧）已烷的一种或几种，优选为1，1－双－（叔 丁基过氧）－3，3，5－三甲基环己烷。

具体地，所述有机过氧化物选自1，1－双－（叔丁基过氧）－3，3，5－ 三甲基环己烷。

具体地，所述溶剂选自高沸点酯类、酮类溶剂的一种或几种。

使用时，在该防水胶中添加1～8重量份（优选为3～6重量份）的固化剂充 分搅拌均匀，即可进行丝网印刷操作，所述固化剂选自异氰酸酯多聚体或其改 性产物、氨基树脂及其改性产物、氮丙啶或其衍生物、多官能缩水甘油胺中的 一种或几种混合物。

本发明还提供了一种上述丝网印刷防水胶的制备方法，其包括以下步骤：

（1）将所述市售丙烯酸树脂压敏胶1和2分别按照3～5:1的重量比加入高 沸点溶剂乙二醇单丁醚醋酸酯中，加热搅拌蒸馏除去体系中沸点低于155℃的 低沸点馏分，改冷凝回流，控制温度150～160℃，将占所述丙烯酸树脂压敏胶 重量0.6～1.2%的所述有机过氧化物用乙二醇单丁醚醋酸酯稀释至50wt%，缓慢 滴加至上述体系中，控制滴加速度为1.5～2秒/滴，滴加完毕后冷却过滤即得改 性低分子量丙烯酸树脂1和2，控制其粘度为4000～6000mpa.s，粘度过小，不 利于印刷精度的控制，粘度过大，印刷过程中容易产生拉丝现象；粘度测定方 法为：将所得改性低分子量丙烯酸树脂1和2分别用乙二醇单丁醚醋酸酯调整 固含量至50%，采用BROOKFIELD粘度测定仪，使用14号转子测定20转时 的粘度。

（2）将所述溶剂、流平剂、及步骤（1）所得改性低分子量丙烯酸树脂1 和2按重量配比于搅拌器中充分搅拌均匀，即得丝网印刷防水胶成品。

步骤（1）所得改性低分子量丙烯酸树脂1和2固含量均控制在56～62%。

步骤（2）所得丝网印刷防水胶成品固含量控制在48～52%。

与现有薄膜电路防水胶相比，本发明具备以下优势：

本发明以市售不同官能度的丙烯酸树脂通过有机过氧化物裂解得到低分 子量、不同官能度、印刷适性强的改性丙烯酸树脂聚合物（1和2），其按照特 定重量配比混合后不仅能达到消泡的目的，克服了现有薄膜电路防水胶中由于 添加消泡剂所致防水性能下降的弊端，再辅以特定配比的溶剂和流平剂，所得 防水胶具备印刷性能优越、可施工时间长、粘结力强、耐高温高湿、抗蠕变、 易于反复贴合、防水性能佳等优点，同时还避免了从单体合成出发所面临的毒 性高、反应不易控制的弊端。使用时配合相应的固化剂，可通过丝网印刷广泛 涂布于PET、PE、PP等材质的薄膜电路，起到防水隔潮、保护线路的目的， 大大提高薄膜电路的使用寿命，具有广阔的市场应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

以下实施例所涉及各原料如无特殊说明均为市售通用产品。

制备实施例

实施例1

本实施例丝网印刷防水胶制备方法如下：

（1）将市售高羧值低羟值丙烯酸树脂压敏胶14kg（牌号SH-602，江阴 双华科技有限公司产品）与1.2kg乙二醇单丁醚醋酸酯加入到三口烧瓶中，加 热搅拌蒸馏除去体系中155℃以下的馏分约1.8kg，改冷凝回流，控制温度在 150～160℃，将58g有机过氧化物1，1－双－（叔丁基过氧）－3，3，5－三 甲基环己烷用乙二醇单丁醚醋酸酯稀释成50wt%，缓慢滴加上述体系中，控制 滴加速度为2秒/滴,滴加完毕后冷却过滤并测定固含量，测得固含为56.8%， 将所得改性低分子量丙烯酸树脂1用乙二醇单丁醚醋酸酯调整固含至50%，采 用BROOKFIELD粘度测定仪，使用14号转子测定20转时的粘度，测得粘度 为5500mpa.s。

（2）将市售高羟值低羧值丙烯酸树脂压敏胶24kg（牌号VT1202，余 姚维特胶粘制品有限公司产品）与0.8kg乙二醇单丁醚醋酸酯加入到三口烧瓶 中，加热搅拌蒸馏除去体系中沸点在155℃以下的馏分约1.8kg，改冷凝回流， 控制温度在155～160℃，将38g有机过氧化物1，1－双－（叔丁基过氧）－3， 3，5－三甲基环己烷用乙二醇单丁醚醋酸酯稀释成50wt%，缓慢滴加至上述体 系中，控制滴加速度为1.6秒/滴,滴加完毕后冷却过滤并测定固含量，测得固 含为59.3%，将所得改性低分子量丙烯酸树脂2用乙二醇单丁醚醋酸酯调整固 含至50%，采用BROOKFIELD粘度测定仪，使用14号转子测定20转时的粘 度，测得粘度为4350mpa.s。

（3）按重量配比称取各组分，于搅拌器中充分搅拌均匀，即得丝网印刷防 水胶成品（固含为51.2%），各组分及其重量配比如下：

将上述防水胶成品加入3重量份的氨基树脂（江苏三木集团产品）并充分 搅拌，即可进行丝网印刷操作。

实施例2

（1）将市售高羧值低羟值丙烯酸树脂压敏胶14kg（牌号SH-602江阴双 华科技有限公司）与1.2kg乙二醇单丁醚醋酸酯加入到三口烧瓶中，加热搅拌 蒸馏除去体系中155℃以下的馏分约1.8kg，改冷凝回流，控制温度在150～160 ℃，将58g有机过氧化物1，1－双－（叔丁基过氧）－3，3，5－三甲基环己 烷用乙二醇单丁醚醋酸酯稀释成50wt%，缓慢滴加上述体系中，控制滴加速度 为2秒/滴,滴加完毕后冷却过滤并测定固含量，测得固含为56.8%，将所得改 性低分子量丙烯酸树脂1用乙二醇单丁醚醋酸酯调整固含至50%，采用 BROOKFIELD粘度测定仪，使用14号转子测定20转时的粘度，测得粘度为 5500mpa.s。

（2）将市售高羟值低羧值丙烯酸树脂压敏胶24kg（牌号VT1212，余 姚维特胶粘制品有限公司）与1kg乙二醇单丁醚醋酸酯加入到三口烧瓶中，加 热搅拌蒸馏除去体系中沸点在155℃以下的馏分约1.8kg，改冷凝回流，控制温 度在155～160℃，将43g有机过氧化物1，1－双－（叔丁基过氧）－3，3，5 －三甲基环己烷用乙二醇单丁醚醋酸酯稀释成50wt%，缓慢滴加至上述体系 中，控制滴加速度为1.6秒/滴,滴加完毕后冷却过滤并测定固含量，测得固含 为59.3%，将所得改性低分子量丙烯酸树脂2用乙二醇单丁醚醋酸酯调整固含 至50%，采用BROOKFIELD粘度测定仪，使用14号转子测定20转时的粘度， 测得粘度为4825mpa.s。

（3）按重量配比称取各组分，于搅拌器中充分搅拌均匀，即得丝网印刷防 水胶成品（固含为50.8%），各组分及其重量配比如下：

将上述防水胶成品加入0.2重量份的1,3-双（N,N-二缩水甘油氨甲基）环 已烷（CAS:65992-66-7）并充分搅拌，即可进行丝网印刷操作。

实施例3

（1）将市售高羧值低羟值丙烯酸树脂压敏胶14kg（牌号CF-2，潍坊富 乐新材料有限公司）与1.2kg乙二醇单丁醚醋酸酯加入到三口烧瓶中，加热搅 拌蒸馏除去体系中155℃以下的馏分约1.8kg，改冷凝回流，控制温度在150～160 ℃，将62g有机过氧化物1，1－双－（叔丁基过氧）－3，3，5－三甲基环己 烷用乙二醇单丁醚醋酸酯稀释成50wt%，缓慢滴加上述体系中，控制滴加速度 为2秒/滴,滴加完毕后冷却过滤并测定固含量，测得固含为57.4%，将所得改 性低分子量丙烯酸树脂1用乙二醇单丁醚醋酸酯调整固含至50%，采用 BROOKFIELD粘度测定仪，使用14号转子测定20转时的粘度，测得粘度为 5875mpa.s。

（2）将市售高羟值低羧值丙烯酸树脂压敏胶24kg（牌号CF-214，济南 卡夫乐化工限公司）与1.3kg乙二醇单丁醚醋酸酯加入到三口烧瓶中，加热搅 拌蒸馏除去体系中沸点在155℃以下的馏分约1.8kg，改冷凝回流，控制温度在 155～160℃，将52g有机过氧化物1，1－双－（叔丁基过氧）－3，3，5－三 甲基环己烷用乙二醇单丁醚醋酸酯稀释成50wt%，缓慢滴加至上述体系中，控 制滴加速度为1.6秒/滴,滴加完毕后冷却过滤并测定固含量，测得固含为 59.3%，将所得改性低分子量丙烯酸树脂2用乙二醇单丁醚醋酸酯调整固含至 50%，采用BROOKFIELD粘度测定仪，使用14号转子测定20转时的粘度， 测得粘度为5375mpa.s。

（3）按重量配比称取各组分，于搅拌器中充分搅拌均匀，即得丝网印刷防 水胶成品（固含为51%），各组分及其重量配比如下：

将上述防水胶成品加入2.5重量份的异氰酸酯MF-K60X（上海光瑞贸易有 限公司产品）并充分搅拌，即可进行丝网印刷操作。

丝网印刷防水胶应用及性能测试

丝网印刷施工工艺参数如表1所示。

表1

丝网类型 100～200目聚酯丝网或不锈钢丝网 印刷厚度 15-20μm 稀释剂 乙二醇单丁醚醋酸酯，二乙二醇乙醚醋酸酯 固化工艺 烘箱或IR烘道：≥130℃×1.5～3min 清洗剂 丙酮，醋酸丁酯 固化剂 使用前与相应固化剂按重量比混合搅拌均匀 印刷基材 PET 贴合基材 PET

实施例1～实施例3丝网印刷防水胶性能测试结果及标准参见表2。

表2

由表2数据可知：本发明实施例1～实施例3制备的丝网印刷防水胶具有 印刷性能优越、耐高温高湿、耐蠕变、易于反复贴合等优点，同时作为薄膜电 路的防水胶，具有较好的粘接性能以及防水性能，能够广泛应用于薄膜电路中 起到防水隔潮、保护线路的作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理 解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到 的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。