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一种感光材料及白色感光膜和固化剂

技术摘要:
本发明公开了一种感光材料及白色感光膜和固化剂。所述白色感光膜包括以下组分:分子链的侧链和/或末端中含有羧基的碱溶性树脂;光引发剂;含有不饱和双键的光固树脂;热固化树脂;固化剂;颜料;所述固化剂的结构如式(I)所示,其中,R1、R2均为二价基。本发明的固化剂  全部
背景技术:
白色阻焊油墨的话,不仅要具有一般阻焊油墨所具有的良好的显影精度,耐漂锡 以及耐各类化学试剂等特性外,感光、加热固化以后,不发生明显黄变的同时还保持有较高 的反射率也相当重要。特别是在搭载了LED芯片的印刷线路板的表面使用的白色组焊油墨, 其主要目的就是为了能够通过这层白色的膜把LED发出的各个波段的光能够有效的发射出 去,其反射率越高,就越能有效地反射LED所产生的光,进而提高LED光的利用率。其中,配方 中固化剂是重要的一个因素,固化剂的构造,添加比率直接影响的固化效率,固化后膜的各 种性能。 日本专利公报2015-105855公开了一种白色感光油墨的配方,特点在于使用了特 殊构造的荧光增白剂,热固化树脂选择环氧树脂,配合的固化剂为双氰胺型以及三聚氰胺 树脂,虽然,双氰胺和三聚氰胺树脂对于环氧的固化效率高,固化以后膜的抗化学性能好, 硬度高,但硬度高的反面膜的整体柔性会有所欠缺,耐弯折效果会降低,此外胺类材料容易 泛黄,使b值上升,拉低反射率,影响性能。
技术实现要素:
本发明的目的在于,提供一种感光材料及白色感光膜和固化剂。 本发明为实现上述目的所采用的技术方案如下: 一种感光材料,其特征在于,所述白色感光膜包括以下组分:分子链的侧链和/或 末端中含有羧基的碱溶性树脂;光引发剂;含有不饱和双键的光固树脂;热固化树脂;固化 剂;颜料;所述固化剂的结构如式(I)所示, 其中,R1、R2均为二价基;R1是直链烷基或环状烷基,烷基间可以有部分烯烃,在直 链烷基或环状烷基的侧链上可以接直链状烷基或羧基;R2是直链烷基或环状烷基,在烷基 侧链上可以外接烷基,具体优选为聚氧烷,聚碳酸脂,聚己内酯。 作为优选实施方案,所述固化剂为酸酐化合物与二醇化合物反应后得到。 作为优选实施方案,所述酸酐化合物的结构如式(Ⅱ)或式(Ⅲ)所示, 4 CN 111580343 A 说 明 书 2/9 页 其中,R3、R4为直链状或环状烷基,烷基间可含有烯键;R5为碳个数小于15的烷基或 者羧基。 R3为直链状烷基时,碳个数范围为2至5,具体可以选择丁二酸酐,戊二酸酐,己二 酸酐;含有烯键,具体可以选择马来酸酐;R3也可以是环状烷基,具体可以选择1,2环己烷酸 酐、1,2,3,6-四氢苯酐、降冰片烯二酸酐、顺-5-降冰片烯-外型-2 ,3-二甲酸酐、双环 [2.2.2]锌-2-烯-2,3-二羧酸酐。对于式(Ⅲ)的酸酐具体可以选择正辛基琥珀酸酐、正十四 基琥珀酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐,甲基六氢邻苯二甲酸酐,甲基降冰片烯二酸酐、1,2,4 环己烷三甲酸酐,偏苯三酸酐。本发明实施例中使用了甲基六氢邻苯二甲酸酐;戊二酸酐; 1,2,4-环己烷三甲酸酐。 作为优选实施方案,所述二醇化合物的结构如式(Ⅳ)所示, HO-R6-OH (Ⅳ) 其中,R6为二价基,为直链的烷基或环状烷基,在侧链上可以外接烷基,具体优选 为聚氧烷,聚碳酸脂,聚己内酯。 上述二醇化合物是指在两个分子链的末端为醇羟基的化合物,对于分子构造没有 特别限制。例如,乙二醇;二乙二醇;丙二醇;1,3-丁二醇;1,4-丁二醇;1,5戊二醇;新戊二 醇;3-甲基-1,5-戊二醇;1,6-乙二醇;1,8-辛二醇;2-甲基-1,8-辛二醇;1,9-壬二醇;1,10- 葵二醇;1,4-环已二醇;4-环已二醇等烷二醇;二羟甲基丙酸(2,2-双(羟基甲基)丙酸),二 羟基甲基丁酸(2,2-双(羟基甲基)丁酸);2,3-二羟基苯甲酸;2,4-二羟基苯甲酸,2,5-二羟 基苯甲酸;2,6-二羟基苯甲酸;3,4-二羟基苯甲酸;3,5-二羟基苯甲酸等含羟基的二酸;聚 乙二醇;聚丙二醇;聚1,4-丁二醇;1,4-丁二醇;和新戊二醇等聚氧烷二醇,多元醇和多元醇 反应而获得的聚酯二醇,具有碳酸酯骨架的聚碳酸酯二醇,使r-丁内酯等内酯发生开环加 成反应而获得的聚已内酯二醇,双酚A;氢化酚A的环氧乙烷加成物;双酚A的环氧丙烷加成 物;氢化双酚A;氢化双酚A的环氧丙烷加成物;氢化双酚A的环氧乙烷加成物等,此等二醇化 合物可以单独使用也可以2种以上混合使用。在本发明的实施例中,使用聚碳酸酯二醇;聚 二醇加以说明。 上述聚碳酸酯二醇可以为旭化成化学股份有限公司的PCDL  T4671 ,PCDL  T4672, PCDL  T4691,PCDL  T4692,PCDL  T5650J,PCDL  T5651,PCDL  T5652,PCDL  T6001,PCDL  T6002,PCDL  G3452。DAICEL  CHEMICAL  INDUSTRIES股份有限公司的PLACCEL  CD205, CD205PL,CD205HL,CD210,CD210PL,CD210HL,CD220,220PL,CD220HL。KURARAY股份有限公司 的KURARAY  POLYOL  C-1015N,C-1050,C1065N,C-1090,C-2015N,C-2065N,C-2090。 5 CN 111580343 A 说 明 书 3/9 页 NIPPONPOLYURETHANE  INDUSTRY股份有限公司的NIPPOLLAN  981,980R,982R。以上商品可以 单独使用也可以2种以上混合使用。 作为优选实施方案,所述颜料为白色颜料和辅助颜料,所述辅助颜料为用于调节 色泽的红色、蓝色或紫色,辅助颜料添加量不超过白色颜料的1wt%,且上述各种颜料中不 含有卤素。 作为优选实施方案,所述白色颜料选自钛白粉、碳酸钙、滑石粉、镁强粉、氧化锆、 钛酸钾、二氧化硅,优选为钛白粉。 本发明还提供一种白色感光膜,将上述含白色颜料的配方调配成涂布液,涂布到 承载膜上,尔后加热,把溶剂挥发后,所得到的白色感光膜。 本发明还提供一种固化膜,将所述白色感光膜通过加热和/或加压的方式贴合到 基材上,尔后通过曝光显影,再通过热固化所得到固化膜。 本发明还提供所述固化膜的电子元器件。 本发明还提供一种固化剂,所述固化剂的结构如式(I)所示, 其中,R1、R2均为二价基;R1是直链烷基或环状烷基,烷基间可以有部分烯烃,在直 链烷基或环状烷基的侧链上可以接直链状烷基或羧基;R2是直链烷基或环状烷基,在侧链 上可以外接烷基,具体优选为聚氧烷,聚碳酸脂,聚己内酯。 本发明的感光材料的配方,可以调配成涂布液直接涂布到基材上,预烘烤后,在基 材上得到白色感光膜,尔后曝光,显影,得到图案,最后加热固化以后得到固化膜。具体的涂 布工艺可以选择丝网印刷,也可以选用刮刀式,夹缝式,挤出式,压榨式,三辊逆转式等涂布 工艺来涂布。 除直接涂布以后,本发明的感光材料的配方也可以调配成涂布液,设定好相应涂 布厚度以后,把涂布液通过涂布的方式涂布在承载膜上,加热烘烤把溶剂挥发后,得到相应 的感光膜后在表层压上一层保护膜,制成成品。对于固体的涂布方式不加任何限制,刮刀 式,夹缝式,挤出式,压榨式,三辊逆转式等只要能涂布均匀的都可以,当然,各种涂布方式 有最佳相对应的粘度,针对不同的涂布方式通过调节固含量来调节涂布液的粘度来达到良 好的涂布效果是不可避免的。 在承载膜上涂上涂布液而后进入烤箱烘烤,烘烤温度选择在60℃至130℃之间,时 间在3分钟至15分钟之间,温度过低溶剂挥发的效率过低,反之,温度过高的话,可能会引发 配方内有些热固化树脂的铰链反应,此外溶剂一下子挥发过快的话可能会引起膜面有橘皮 能外观不良现象,较理想的加热方式是阶梯市的加热,这样可以促使溶剂从膜内有效的逐 步挥发,同时确保膜面平整。 本发明对于感光膜的厚度不加任何限制,从LED相关产品的应用角度来说,15至80 微米至一个选择范围,20至60微米是比较理想的范围。 至于承载膜,有一定的机械强度,耐高温性即可,PET膜,PP膜,PE膜都可以,另外便 于感光覆盖膜能够顺利的从承载膜上撕下来,也可以选择表面做过离型处理的承载膜,对 6 CN 111580343 A 说 明 书 4/9 页 于承载膜的厚度不加限制,一般选用2至50微米的薄膜。 按照产品的需求可以使用表面有一定粗糙度的哑光离型膜,这个情况下,承载膜 表面的粗糙度(Ra)的平均值小于1微米。 涂布,烘烤以后得到白色感光覆盖膜,为了防止灰层粘附以及空气中的水蒸气,氧 气等对膜的影响,在膜的表层会压合一层可以剥离的保护膜,该保护膜可以选择PET膜,PP 膜,PE膜等塑料薄膜,表面可以是做过离型处理的,也可以是没有做过离型处理的。也可以 选择表面处理过的离型纸,关键是保护膜和覆盖膜的结合力必须小于覆盖膜和承载膜的结 合力。 本发明的感光膜在使用时把表面的保护膜撕去,通过加热/加压的方法把感光膜 压合到事先蚀刻有线路的基材上,压合时可以选用普通的滚轮压机,也可以选择用真空压 膜机,真空快压机,只要外观无异常,且能满足填充效果即可。 而后是曝光,曝光可以选择介于菲林进行紫外线曝光,也可以选择用直接描写法 通过DI曝光机直接进行图案曝光。可以撕下承载膜后曝光,也可以通过承载膜曝光。曝光机 的光源可以选择用传统的高压汞灯,也可以选择用LED灯珠,波长范围一般在350至450nm。 曝光能量随着膜厚会变化,一般在80至800mj/cm2,80至300mj/cm2是比较理想的。 曝光结束以后是显影,显影液选择用弱碱性的水溶液,一般选择用0.5至3wt%的 碳酸钠或碳酸钾,温度一般控制在室温至或30度,显影时间一般在30秒至90秒。 通过显影得到图案后,把基材放入烤箱进行固化,固化温度一般在130至160度,时 间一般在1个小时。固化以后的感光膜有良好的白度,反射率,耐高温性能以及抗各类化学 试剂的能力,当然通过显影能够得到良好的显影精度也是一个很关键的要素。总之,本发明 的白色感光膜适合在照明电器,手机,电脑,显示屏等背板上的应用,可以有效的把发光二 极管(LED)或有机发光体(EL)等发光源处发出的光有效的反射出去,从而达到提高发光效 果的作用。 与现有技术相比,本发明的有益效果如下: 1,本发明的固化剂在固化以后,膜的反射率,白度,抗化学性能表现优秀;在机械 强度方面比传统固化剂更胜一筹。 2,本发明改传统的油墨丝印工艺为感光覆盖膜的贴合工艺在操作便捷且性能上 有大幅度提升,最为关键的是油墨在丝印,流平的过程中,膜厚的均匀性比较差,一般印刷 膜厚在25微米的话,最厚的地方和最薄的地方可能会差距5微米,误差在20%左右,如果为 了让涂层有一定的厚度,需要多次叠加丝印,这样的话膜厚的均匀性会更差。相比之下,本 发明的白色感光覆盖膜是涂布工艺制膜,厚度很容易控制,膜厚的均匀性在涂布时可以控 制在1微米左右,加上后续的贴合工艺能够确保在基材上膜的厚度均匀性问题。
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