專利名稱：涂料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料組合物、其制備及其用途，特別是在平面組件、 混合電路(Hybride)和SMD組件和裝配好(bestickten)的印制線路 板領(lǐng)域中的用途。
背景技術(shù)：
印制線路板上使用的平面組件、混合電路、SMD組件和其它部件 用的涂料組合物必須保護被涂布的部件免受濕氣、化學(xué)品、灰塵等的 影響。另外希望通過保護層提高電子組件的氣候安全性和耐泄漏電流 的安全性。熱負荷能力必須適應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域。與各種襯底的良好粘合被 認為是不言而喻的。通常通過選擇涂布(Select Coat)法或選擇性浸 漬法進行加工。如果提高該組合物的溫度以降低粘度，則噴霧和注射 法都可以使用。使用這種涂料組合物獲得厚度多達數(shù)毫米的優(yōu)異的干 膜?，F(xiàn)有技術(shù)是使用風(fēng)干或烘干清漆。粘結(jié)劑通常是醇酸樹脂、丙烯 酸樹脂或聚氨酯樹脂。作為表面保護，這些清漆長期以來就已知并也 被描述過(W. TillarShugg， Handbook of Electrical and Electronic Insulating Materials (電氣和電子絕緣材料手冊)，IEEE Press 1995 )。清漆通常包含多達50%或更多的溶劑。當(dāng)固化時，溶劑被排 放到環(huán)境空氣中，這如今是不希望的。用于此用途的溶劑體系是基于聚氨酯樹脂和環(huán)氧樹脂的配制劑。在文獻(S. A. Zahir， E. Hubler, D. Ba醒nn， Th. Haug， K. Meier Polymere，第273頁，B. G. Teubner Stuttgart 1997 )中詳盡描述了借助路易斯酸聚合的單組分環(huán)氧樹脂的固化機理。US 6， 297， 344和US 6， 207， 732描述了用作粘合劑的單組分環(huán)氧 樹脂。固化溫度為120'C。WO 94/10223描述了含有環(huán)氧樹脂的配制劑，其首先用紫外線活 化并然后在150匸下在1小時內(nèi)熱固化。用途是電氣和電子部件的澆 鑄、掩蔽和粘合。US 20030200701描述了在140'C下固化的配制劑。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提出的問題是提供用于涂布熱不穩(wěn)定性襯底(例如平面組 件(如印制線路板)、混合電路(如混合微系統(tǒng))、SMD組件等)的 低粘性涂料組合物，其需要低的熱固化能并需要比現(xiàn)有技術(shù)少的固化 時間，并且其可以在常用設(shè)備上加工，并可用作保護涂層。通過包含可以在高于6(TC并低于120'C下固化的粘結(jié)劑或粘結(jié)劑 混合物的涂料組合物解決了該問題。特別優(yōu)選的粘結(jié)劑或粘結(jié)劑混合 物是在70°C-110°C，特別在8(TC-90。C下可固化的那些。本發(fā)明的涂料組合物優(yōu)選包含多種能使該涂料組合物在高于60 。C并低于120。C下，優(yōu)選在70*C-IIO'C下，特別在80。C-WC下固化 的催化劑。根據(jù)本發(fā)明使用能夠?qū)崿F(xiàn)在指定溫度下在so分鐘，優(yōu)選 30分鐘內(nèi)固化的催化劑。特別優(yōu)選的催化劑是能夠?qū)崿F(xiàn)在20-50分鐘 內(nèi)，特別優(yōu)選在25-40分鐘內(nèi)固化的那些。本發(fā)明還相應(yīng)提供了這些 催化劑用于熱不穩(wěn)定性襯底的涂料的用途。除了所述粘結(jié)劑和催化劑外，該涂料組合物還可以包含其它常規(guī) 輔助和添加組分。根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的是包含組分A、 B、 C和，如適當(dāng)，D的涂料組合物，其中 組分A包含 a)至少一種粘結(jié)劑， 組分B包含b) —種或多種反應(yīng)性稀釋劑， 組分C包含c) 能使本發(fā)明的涂料組合物在6ox:-i2ox:下，優(yōu)選在7o。c-i10'C下，更特別在80X:-90。C下固化的催化劑， 和組分D包含d) —種或多種選自緩蝕劑、消泡劑、流平劑和潤濕劑的物質(zhì)。 在一種本發(fā)明優(yōu)選實施方案中，涂料可以由組分A至D構(gòu)成。同樣可能的是，組分B由反應(yīng)性稀釋劑構(gòu)成，組分C由固化催化刑構(gòu)成， 組分D由所述緩蝕劑、消泡劑、流平劑和潤濕劑構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明，組分A優(yōu)選包含選自脂環(huán)族二環(huán)氧樹脂類的粘結(jié)劑。 特別優(yōu)選的是這種組分由這類樹脂構(gòu)成。這些樹脂的實例是己二酸雙 (3，4-環(huán)氧基環(huán)己基甲基)酯或3,4-環(huán)氧基環(huán)己烷羧酸3，4-環(huán)氧基環(huán) 己基甲酯。該樹脂可以單獨或混合使用。除了所述樹脂外，具有類似 性能的粘結(jié)劑也是合適的。換言之，粘結(jié)劑必須在每種情況下單獨或 混合地，或在催化劑存在下，適合在高于6(TC并低于120'C下，優(yōu)選 在70。C-11(TC下，更特別在80。C-90。C下固化。合適的組分B優(yōu)選是與本發(fā)明的環(huán)氧樹脂進行陽離子共聚的化合 物。這類化合物可以是，例如，單環(huán)氧化物，如氧化苧烯，以及環(huán)氧 線型酚酪清漆樹脂。還可以使用具有線型或支化結(jié)構(gòu)的聚乙二醇或聚 丙二醇型多元醇，均聚物或共聚物。此外，可以使用天然存在的OH 官能化油，例如蓖麻油。也可以使用乙烯基醚，例如三甘醇二乙烯基 醚或環(huán)己烷二甲醇二乙烯基醚。碳酸亞烷基酯，例如碳酸亞丙酯也適 用。根據(jù)本發(fā)明同樣適合作為環(huán)氧樹脂的反應(yīng)性樹脂的是氧雜環(huán)丁烷， 例如3-乙基羥甲基氧雜環(huán)丁烷、對苯二曱酸酯雙氧雜環(huán)丁烷或雙亞苯 基雙氧雜環(huán)丁烷。組分C包含至少一種適于在高于60'C并低于12(TC的溫度下，優(yōu) 選在7(TC-110。C下，更特別在80。C-90。C下將涂料固化的催化劑。固 化催化劑應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)選在50分鐘內(nèi)固化。特別優(yōu)選在20-50分鐘 內(nèi)，非常優(yōu)選在25-40分鐘內(nèi)，最優(yōu)選在30分鐘內(nèi)固化。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選使用六氟銻酸季銨。在這方面，優(yōu)選使用六氟銻酸(4-甲氧基節(jié)基) 二曱基苯基銨作為固化催化劑。其能使本發(fā)明的涂料組合物在上述指 定溫度下在指定時期內(nèi)固化。組分D包含一種或多種選自緩蝕劑、消泡劑、流平劑和潤濕劑的物質(zhì)。本發(fā)明的涂料組合物可以通過如下方式制備將組分A至D彼此 混合，然后將它們儲存或?qū)⑺鼈児┙o其應(yīng)用。試驗表明，本發(fā)明的涂 料組合物儲存穩(wěn)定數(shù)周。根據(jù)本發(fā)明，組分A的含有環(huán)氧樹脂的粘結(jié) 劑與其它組分優(yōu)選均勻混合。這得到涂料組合物，其根據(jù)組成而可以 具有不同的粘度。用于涂布電子學(xué)中的平面組件、混合電路和SMD組 件的涂料組合物通常根據(jù)用途、根據(jù)加工技術(shù)和根據(jù)所需涂層厚度而 具有在25。C下測得的300 mPa. s至600 mPa. s的粘度。本發(fā)明的涂料 組合物特別適用于電子學(xué)中的平面組件(例如印制線路板)、混合電 路(例如混合微系統(tǒng))、和SMD組件以及裝配好的印制線路板的涂層。 該涂層具有優(yōu)異的粘合性并且是無V0C或低V0C的。此外，本發(fā)明的涂料組合物也可用于電氣線圏的浸漬或作為電氣線圏的保護漆。
具體實施方式
下面參照實施例更詳細描述本發(fā)明。根據(jù)DIN和IEC標(biāo)準進行測 試。得自實施例l和得自對比例5的配制劑的漆膜的性能表現(xiàn)出可比 的值。這意味著使用本發(fā)明的催化劑在9(TC下的固化與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù) 在150。C下的固化等價。實施例 實施例1向2031. 0克3,4-環(huán)氧基環(huán)己烷羧酸3，4-環(huán)氧基環(huán)己基甲酯中， 在攪拌下加入55. Q克Lupranol 3300 ( BASF的聚醚多元醇)，和7 克六氟銻酸(4-曱氧基芐基)二甲基苯基銨在7克碳酸亞丙酯中的溶 液。該涂料組合物儲存穩(wěn)定數(shù)周，并在"。C下具有5 00 mPas/錐(Kegel)/D的粘度。該涂料組合物在4毫米層厚度下在90t:下在30分鐘內(nèi)無瑕瘋固 化。固化損失小于0, 1%。在0. 1毫米層厚度下，漆膜無瑕瘋地粘附到 脫脂金屬板上。無瑕疵地通過心桿彎曲試驗(3毫米)。在23'C下的 接觸電阻為1. 7 E+ 15歐姆*厘米。在水儲存7天后，在23'C下的接 觸電阻為1. 8 E+ 14歐姆*厘米。電介質(zhì)強度為230 kV/mm (在23匸 下)和228 kV/mm (在155'C下)。使用該清漆根據(jù)IEC 61033 (方法A)浸漬鉆桿，并在固化(在 90。C下30分鐘)后，測定耐烘烤性。其在23C下為290N。實施例2將1722.0克3,4-環(huán)氧基環(huán)己烷羧酸3，4-環(huán)氧基環(huán)己基甲酯、 390.0克雙(3,4-環(huán)氧基環(huán)己基甲基)己二酸酯、210.0克Lupranol 2042、 63. 0克Luprano^3300 (BASF的聚醚多元醇)，和六氟銻酸(4-甲氧基芐基)二甲基苯基銨在7. 9克碳酸亞丙酯中的溶液，在攪拌下均 勻混合。該涂料組合物儲存穩(wěn)定數(shù)周，并在25。C下具有580 mPas的 粘度。該涂料組合物在4毫米層厚度下在強制通風(fēng)爐中在30分鐘/90'C 下固化形成撓性膜。固化損失小于0.2、在0.1毫米層厚度下，漆膜 無瑕瘋地粘附到脫脂金屬板上。無瑕疵地通過心桿彎曲試驗(3毫米)。 在23。C下的接觸電阻為4. 5 E +14歐姆*厘米。在水儲存7天后，在 23。C下的接觸電阻為8. 5 E+13歐姆*厘米。電介質(zhì)強度為221 kV/mm (在23。C下)和210 kV/mm (在155。C下)。使用該清漆根據(jù)IEC 61033 (方法A)浸漬鉆桿，并在固化(在 90。C下30分鐘)后，測定耐烘烤性。其在23'C下為190N。實施例3由2100克己二酸雙(3，4-環(huán)氧基環(huán)己基甲基)酯、400.0克 Lupranol 3530 (BASF的聚醚多元醇)，和12. 5克六氟銻酸(4-曱氧基節(jié)基)二曱基苯基銨在12. 5克碳酸亞丙酯中的溶液，在攪拌下制備 涂料組合物。該配制劑儲存穩(wěn)定并在25t;下具有600 mPas/錐的粘度。 在4毫米層厚度下，其在強制通風(fēng)爐中在90X:下在30分鐘內(nèi)固化產(chǎn) 生非常撓性的膜。實施例4由1900克己二酸雙(3，4-環(huán)氧基環(huán)己基曱基)酯，600. O克蕘麻油， 和12. 5克六氟銻酸(4-甲氧基節(jié)基)二甲基苯基銨在12. 5克碳酸亞丙 酯中的溶液，在攪拌下制備涂料組合物。其在25'C下具有600 mPas/ 錐的粘度。在4毫米層厚度下，其在強制通風(fēng)爐中在90X:下在30分 鐘內(nèi)固化產(chǎn)生非常撓性的膜。對比例5重復(fù)實施例1的實驗，只是使用商業(yè)上常規(guī)的三氟化硼-辛胺絡(luò)合 物作為催化劑。在90。C下，該組合物沒有固化，即使在爐中較長時間儲存也沒有 固化。該組合物在強制通風(fēng)爐中在150'C下在50分鐘內(nèi)固化。固化損失 為大約l. 8%。在O. l毫米的層厚度下，漆膜無瑕疵地粘附在脫脂金屬板 上。無瑕瘋地通過心桿彎曲試驗(3毫米)。在23。C下的接觸電阻為5. 3 E+14歐姆*厘米。在水儲存7天后，在23。C下的接觸電阻為1. 1 E+13 歐姆*厘米。電介質(zhì)強度在每種情況下為225 kV/腿(在23。C下)和212 kV/mm (在155。C下)。
權(quán)利要求
1. 用于熱不穩(wěn)定性襯底，特別用于平面組件、混合電路和SMD組件的涂料組合物，其包含至少一種在低于120℃并高于60℃下可固化的粘結(jié)劑或粘結(jié)劑混合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的涂料組合物，其特征在于所述粘結(jié)劑或粘結(jié)劑混合物在7or-iior;，特別在8ox:-9o。c下可固化。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的涂料組合物，其特征在于該涂料組合物 包含固化催化劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項的涂料組合物，其特征在于該涂 料組合物包含至少一種反應(yīng)性稀釋劑，和任選的緩蝕劑、消泡劑、流平 劑和潤濕劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項的涂料組合物，其特征在于該涂 料組合物包含環(huán)氧樹脂作為粘結(jié)劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項的涂料組合物，其特征在于該涂 料組合物包含脂環(huán)族環(huán)氧樹脂作為粘結(jié)劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項的涂料組合物，其特征在于該涂 料組合物包含己二酸雙(3， 4-環(huán)氧基環(huán)己基曱基)酯或3， 4-環(huán)氧基環(huán)己 烷羧酸3, 4-環(huán)氧基環(huán)己基甲酯或其混合物作為粘結(jié)劑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項的涂料組合物，其特征在于該涂 料組合物包含能夠?qū)崿F(xiàn)在20-50分鐘內(nèi)，優(yōu)選在30分鐘內(nèi)固化的催化 劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項的涂料組合物，其特征在于該涂 料組合物包含六氟銻酸季銨作為催化劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項的涂料組合物，其特征在于該涂 料組合物包含六氟銻酸(4-曱氧基芐基)二甲基苯基銨作為催化劑。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項的涂料組合物，其特征在于該 涂料組合物包含與環(huán)氧樹脂進行陽離子聚合的化合物作為反應(yīng)性稀釋 劑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項的涂料組合物，其特征在于該 涂料組合物包含單環(huán)氧化物、聚乙二醇或聚丙二醇型多元醇作為反應(yīng)性 稀釋劑。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項的涂料組合物，其特征在于該 涂料組合物包含天然存在的0H官能化油，優(yōu)選蓖麻油作為反應(yīng)性稀釋劑。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的涂料組合物，其特征在于該涂料 組合物包含乙烯基醚，優(yōu)選三甘醇二乙烯基醚或環(huán)己烷二甲醇二乙烯基 醚作為反應(yīng)性稀釋劑。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項的涂料組合物，其特征在于該 涂料組合物包含碳酸亞烷基酯，優(yōu)選碳酸亞丙酯作為反應(yīng)性稀釋劑。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項的涂料組合物，其特征在于該 涂料組合物包含氧雜環(huán)丁烷作為反應(yīng)性稀釋劑，優(yōu)選3-乙基羥甲基氧雜 環(huán)丁烷、對苯二甲酸酯雙氧雜環(huán)丁烷或雙亞苯基雙氧雜環(huán)丁烷。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項的涂料組合物用于平面組件、 混合電路、SMD組件，用于浸漬電氣線圏或用作電氣線圏的保護漆的用 途。
18. 涂布熱不穩(wěn)定性襯底的方法，其通過如下方式進行將根據(jù)權(quán) 利要求1至15中任一項的涂料組合物施加到襯底上并在高于6(TC并低于12(TC的溫度下將其固化。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于平面組件、混合電路、SMD組件的涂料組合物，其包含至少一種可在60℃-120℃下，優(yōu)選在70℃-110℃下，特別在80℃-90℃下固化的粘結(jié)劑或粘結(jié)劑混合物，還涉及其制備方法及其用于電子學(xué)中的平面組件、混合電路、SMD組件和裝配好的印制線路板的用途。
文檔編號C09D163/00GK101243146SQ200680030597
公開日2008年8月13日 申請日期2006年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月25日
發(fā)明者G·施密特, K-W·利納特, S·托特爾-柯尼希 申請人:阿爾特納電絕緣有限公司