Фотополимеризующаяся однокомпонентная маркировочная краска

 

Область использования: в электронной и радиопромышленности, технике связи и т.п. методом трафаретной печати. Сущность изобретения: маркировочная краска содержит компоненты в следующем соотношении, мас.ч.: смешанный эфир эпоксиноволачной смолы 25 - 75; сшивающий агент олигоэфиракрилат ТГМ-3 75 - 25; фотоинициатор 1 - 3,5; ингибитор гидрохинон 0,001 - 0,01; пигмент 0,5 - 1; противопенный агент 0,01 - 1,0; смачиватель ОП 0,01 - 1,0; раствор полиэтиленоксида 0,2 - 2,0; аэросил 1 - 5; двуокись титана 15 - 35; винил триэтоксисилан 0,03 - 0,06. Повышается качество маркировочного знака при сохранении технологических свойств и дозы облучения УФ-излучением.

Изобретение относится к фотополимеризующимся композициям, которые используют, например, в электронной и радиопромышленности для нанесения маркировочных знаков на печатные платы методом трафаретной печати.

Существующие в СССР в настоящее время фотополимеризующиеся маркировочные краски являются двухкомпонентными, например СКУМ-1/САЮ.503.024 ТУ). Срок жизни ее после смешивания с фотоинициатором для белого цвета около суток, для черной около месяца.

Композиции имеют недостаточную тиксотропность, что не позволяет получать с высокой воспроизводимостью и точностью требуемый оттиск. Наиболее близкой к предложенной, взятая в качестве прототипа [1] является композиция следующего состава, мас.ч.

Смешанный эфир эпоксиноволачной смолы 25-75 Олигоэфиракрилат ТГМ-3 75-25 Фотоинициатор 0,5-3,0 Ингибитор гидрохинон 0,001-0,1 Пигмент 0,03-3,0 Аэросил 1-10 Полиметилсилоксановая жидкость ПМС 0,01-1,0 Смачиватель ОП 0,01-1,0 Растворитель полиэтилен- оксида 0,1-1,0 Целью изобретения является получение белой и цветной маркировочных красок, отверждаемых при облучении УФ-излучением при сохранении дозы облучения.

Поставленная цель достигается тем, что фотополимеризующаяся композиция, включающая смешанный эфир эпоксиноволачной смолы смешивающий агент, фотоинициатор, ингибитор, пигмент, противопенный агент, смачиватель, водный раствор полиэтиленоксида содержит в качестве наполнителя смесь аэросила и двуокиси титана и дополнительно винилтриэтоксисилан при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Смешанный эфир эпокси- новолачной смолы 25-75 Смешивающий агент олиго- эфиракрилат ТГМ-3 75-25 Фотоинициатор 1-3,5 Ингибитор гидрохинон 0,001-0,01 Пигмент 0,5-1,0 Противопенный агент 0,01-1,0 Смачиватель ОП 0,01-1,0 Раствор полиэтиленоксида 0,2-2,0 Аэросил 1,0-5 Двуокись титана 15-35 Винилтриэтоксисилан 0,03-0,06 Предлагаемые маркировочные краски являются однокомпонентными, не содержащими растворителей, не требуют дополнительной термообработки после отверж- дения, могут храниться в течение 3 мес, не теряя тиксотропных свойств.

Предложенные маркировочные краски содержат компоненты, приведенные ниже. Компоненты Нормативная
документация Смешанный эфир Приоритетная справ- эпоксиноволачной ка N 4889242 от смолы 24.10.90 г. Олигоэфиракрилат ТУ 6-16-2010-82 ТГМ-3 Ингибитор Гидрохинон ГОСТ 19627-74 Фотоинициатор-α- ТУ 6-14-675-84 хлорантрахинон Бензантрон ТУ 6-09-4842-80 Кетон Михлера ТУ 6-09-4598-78 Пигменты: черная сажа (углерод) ТУ 14-103-357-90 желтый термостойкий ТУ 6-14-518-87 Противопенный агент полиметилсилокса- новая жидкость ПМС ГОСТ 13032-77 Смачиватель ОП ГОСТ 8433-81 Аэросил ГОСТ 14922-77 Двуокись титана ТУ 6-9;09-3811-79 Полиэтиленоксид ТУ 6-14-388-83 Винилтриэтоксисилан ТУ 6-09-14-1670-82
П р и м е р 1 (по пpототипу). Приготавливают композицию следующего состава, мас.ч.

Смешанный эфир эпокси- новолачной смолы 46 Олигоэфиракрилат ТГМ-3 44
Фотоинициатор-α-хлорант- рахинон 1,8 Ингибитор гидрохинон 0,01
Пигмент синий фталоциа- ниновый 0,7 Аэросил 6
Полиметилсилоксановая жидкость ПМС 0,5
Поверхностно-активное вещество ОП 0,5
50%-ный водный раствор полиэтиленоксида 1,7
Сложный эфир эпоксиноволачной смолы получают реакцией присоединения этиленненасыщенных кислот (например акриловой, метакриловой, кротоновой и т.п.) к эпоксиноволачной смоле.

В расплавленную эпоксиноволачную смолу (51 мас.ч.) при 80-100^оС добавляют ингибитор гидрохинон (0,04 мас. ч. ) и катализатор третичные амины (0,3-0,5 мас. ч. ), например диметилбензиламин и т.п. и этиленненасыщенную кислоту (18,9 мас.ч.). Реакция протекала в течение 5 ч при непрерывном перемешивании. Степень завершения реакции определяют по кислотному числу реакционной массы, которое не должно превышать 5.

Полученный эфир эпоксиноволачной смолы растворяют при постоянном перемешивании в олигоэфиракрилате ТМГ-3, после чего добавляют фотоинициатор, пигмент, пеногаситель ПМС, смачиватель ОП, аэросил.

Полученную композицию пропускают через установку диспергирования до получения однородной массы. После диспергирования и последующего вакуумирования в композицию добавляют полиэтиленоксид и тщательно перемешивают.

Состав и свойства композиции приведены в табл. 1 и 2. Для определения растекания композиции наносят навеску массой в 0,5 г на середину фотостекла размером 70 х 70 см, покрывают сверху другим стеклом, ставят груз массой 100 г и выдерживают в течение 1 мин. После удаления груза замеряют диаметр пятна во взаимно перпендикулярных направлениях.

Время отверждения определяют по времени, необходимом для отверждения поверхности, т. е. исчезновению липкости слоя. Для этого фотополимеризующуюся композицию наносят с помощью ракеля через сеткотрафарет на обезжиренную поверхность фольгированного медью диэлект- рика.

В качестве источника применяют лампы ДРТ-1000 с интенсивностью 150 Вт/м² с λ < 400 нм, расположенного на расстоянии 40 см от объекта отверждения. Интенсивность источника облучения определяют согласно ГОСТ 16948-79.

П р и м е р 2. Смешанный эфир эпоксиноволачной смолы получали как и в примере 1. Для получения маркировочных красок этот эфир сшивали со светочувствительным агентом олигоэфиракрилатом ТГМ-3 и фотоинициатором. Затем в полученную композицию вводили пигмент, наполнители, противопенный агент и смачиватель. Краску подвергли диспергированию. После диспергирования и вакуумирования в полученную маркировочную пасту вводим полиэтиленоксид.

Состав и свойства маркировочных красок приведены в табл.1 и 2. Введение двуокиси титана увеличивает время отверждения (пример 3).

Содержание двуокиси титана в количествах, меньших чем предельные, не дает хорошей укрываемости и маркировочный знак будет нечетким (пример 6). Значительное содержание двуокиси титана вызывает увеличение вязкости и времени отверждения (пример 7).

Содержание полиэтиленоксида в количествах, меньших предельного, дает состав, не обладающий тиксотропными свойствами и маркировочный знак расплывается (пример 9). Такой же эффект дает применение аэросила в количествах ниже предельного (пример 10).

Замена олигоэфиракрилата ТГМ-3 другим светочувствительным олигоэфиракрилатом МЭГ не привело к изменению свойств маркировочной краски (пример 5).

Малое содержание ингибитора увеличивает опасность полимеризации краски при хранении (пример 4), увеличивается время отверждений (пример 17). Значительное содержание аэросила (пример 14) дает высоковязкую краску, с трудом проходящую через сеткотрафарет.

Содержание фотоинициатора в количествах, меньших предельного, увеличивает время полимеризации (примеры 12, 14), а при значительном увеличении содержания появляется опасность выкристаллизации фотоинициатора в краске (пример 15).

Малое содержание винилтриэтоксисилана не дает эффекта уменьшение дозы отверждения (пример 16), а значительное увеличение винилтриэтоксилана вызывает опасность выпотевания его после отверждения оттиска (пример 17).

Введение красителя дает окрашивание, интенсивность которого зависит от содержания пигмента порядка 1 мас.ч. (примеры 18, 19), а черной сажи 0,5 мас.ч. (пример 20, 21).

Применение черной сажи вызывает увеличение дозы отверждения (пример 20).

Для данного случая необходимо уменьшить расстояние между лампой и поверхностью объекта до 10 см (пример 21).

Наилучшие результаты дают маркировочные краски по примерам 3, 5, 8, 13, 18, 19, 21.

Формула изобретения

ФОТОПОЛИМЕРИЗУЮЩАЯСЯ ОДНОКОМПОНЕНТНАЯ МАРКИРОВОЧНАЯ КРАСКА для нанесения маркировочных знаков на печатные платы, включающая смешанный эфир эпоксиноволачной смолы, сшивающий агент олигоэфиракрилат ТГМ-3, ингибитор, фотоинициатор, пигмент, неорганический наполнитель аэросил и двуокись титана, противопенный агент полиметилсилоксановая жидкость, смачиватель и 50%-ный водный раствор полиэтиленоксида, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества маркировочного знака при сохранении их технологических свойств и дозы облучения УФ-излучением, она дополнительно содержит винилтриэтоксисилан при следующем соотношении составляющих компонентов, мас.ч.

Смешанный эфир эпоксиноволачной смолы 25 75
Смешивающий агент олигоэфиракрилат ТГМ-3 75 25
Фотоинициатор 1,0 3,5
Ингибитор 0,001 0,01
Пигмент 0,5 1,0
Противопенный агент Полиметилсилоксановая жидкость 0,01 1,0
Смачиватель 0,01 1,0
50%-ный Водный раствор полиэтиленоксида 0,2 2,0
Аэросил 1 5
Двуокись титана 15 35
Винилтриэтоксилан 0,03 0,06

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3