一种水性抗蚀刻油墨及其制备方法与应用与流程

本发明涉及印刷电路，尤其涉及一种水性抗蚀刻油墨及其制备方法与应用。

背景技术：

1、蚀刻保护油墨可以用于将不需要蚀刻的部分保护起来，目前广泛应用于五金蚀刻、不锈钢工艺品、电路板的线路蚀刻等领域中。根据固化方式，蚀刻油墨可以分为感光蚀刻油墨和热固型油墨。根据施工方式，可以分为喷涂、滚涂、丝印等方式印刷于铜、铝、不锈钢等基材上。其中，丝印蚀刻方式是采用网版丝印的方式印刷在金属基材表面，烘干或者干燥后采用蚀刻液进行蚀刻，蚀刻结束后，将蚀刻保护油墨褪去。与感光型蚀刻油墨相比，丝印蚀刻油墨上墨简单，不用进行曝光显影，不仅简化了蚀刻流程，而且由于蚀刻油墨里面没有添加光敏剂，与光不会发生反应，不需要避光上墨。随着丝网印刷技术和设备的不断提高，丝网印刷越来越多的被用于电子行业，逐渐形成了电子丝网印刷的新领域。

2、专利cn108165092a公开了一种水性pcb线路碱性蚀刻保护油墨及其制备方法，该水性pcb线路碱性蚀刻保护油墨包括如下重量份的原料：水性连接料 100份；填料 30-50份；去离子水 5-10份；消泡剂 1-3份；流平剂 1-3份；水性色浆 3-8份，该水性pcb线路碱性蚀刻保护油墨的使用方法是a . 在已经晒好设计线路网板上，通过丝印把保护油墨丝印在pcb板上；b . 在通风良好的地方晾置一段时间等待保护油墨自干；c . pcb板进入流水线，先通过碱性蚀刻区，蚀刻液通过喷嘴喷淋在线路板上，没有保护油墨遮盖的地方，铜就被蚀刻液蚀刻掉了，然后再经过碱褪区，2%的氢氧化钠溶液的喷淋在pcb板上，把保护油墨溶解冲洗掉，最后经过水洗、烘干就完成了pcb线路板蚀刻的过程。该专利公开的水性pcb线路碱性蚀刻保护油墨具有绿色环保和一定的耐碱性，但是其还存在着印刷精度不高和附着力不足等问题。并且，该专利公开的水性pcb线路碱性蚀刻保护油墨与其它现有技术公开的蚀刻保护油墨一样，最后需要用强碱溶液进行褪膜，导致产生大量的废水。

3、综上，开发一种印刷精度高、金属附着力佳、产生污水量少的水性抗蚀刻油墨，是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水性抗蚀刻油墨及其制备方法与应用，该水性蚀刻油墨在铜、马口铁等金属基材上具有极佳的附着力，其不仅具有极佳的抗蚀刻性能，并且可以通过醇类溶剂轻松去除。该水性抗蚀刻油墨通过丝印蚀刻的方式得到的电路，线条清晰，印刷精度高，可印刷50μm及以下的线路。本发明提供的水性蚀刻油墨不需要通过强碱性溶液褪去，产生的废水极少，具有绿色环保的特点。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种水性抗蚀刻油墨，所述水性抗蚀刻油墨包括：水性有机硅改性聚氨酯树脂、助剂、助溶剂和可选的水。

4、本发明人发现水性有机硅改性聚氨酯树脂不仅具有常规水性聚氨酯树脂在金属基材上的良好附着力，并且具有常规水性聚氨酯树脂所不具有的抗蚀刻性能和可去除效果，将其与其它的组分配合得到的保护油墨，可在不加入填料的情况下，实现良好的抗蚀刻效果，同时能轻易去除，并且具有良好的施工效果。将其应用于电路蚀刻时，不仅可以大幅降低使用成本，并且可以大幅减少去除保护涂层产生的废水。

5、优选地，所述水性抗蚀刻油墨按照重量百分比包括：50~70%水性有机硅改性聚氨酯树脂（例如可以为52%、55%、57%、60%、62%、65%、67%等）、2~10%助剂、15~25%助溶剂（例如可以为16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%）、可选的水。

6、优选地，所述助溶剂包括丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、丙二醇醚醋酸酯、乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚中的一种或几种。

7、优选地，所述水性抗蚀刻油墨的粘度为5000~10000cps。

8、本发明通过控制助溶剂的加入量，大大提高了水性抗蚀刻油墨的施工效果和电路印刷效果。

9、优选地，按照重量百分比，所述助剂包括1~5%慢干助剂。

10、优选地，所述慢干助剂包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、季戊四醇、甘油中的一种或几种。

11、优选地，按照重量百分比，所述助剂包括1~5%增稠剂。

12、优选地，所述增稠剂包括纤维素类增稠剂、聚丙烯酸酯增稠剂、聚氨酯类增稠剂、缔合型增稠剂中的一种或几种。

13、优选地，按照重量百分比，所述助剂包括0.5~1%润湿剂。

14、优选地，所述润湿剂包括聚醚改性硅油。

15、上述聚醚改性硅油，可以列举出广州市斯洛柯高分子聚合物有限公司的silok8022、silok8000、silok8002、silok8008、silok8009、silok8010、silok8018中的一种或几种。

16、优选地，按照重量百分比，所述助剂包括0.2~0.5%流平剂。

17、优选地，所述流平剂包括广州市斯洛柯高分子聚合物有限公司的silok8160、silok8224、silok8225、silok8232、silok8233中的一种或几种。

18、优选地，以所述水性有机硅改性聚氨酯树脂的固体份计，所述水性有机硅改性聚氨酯树脂中的有机硅含量为55~65%；例如可以为56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%等。

19、优选地，所述水性有机硅改性聚氨酯树脂包括广州海豚新材料有限公司的dolphin 1528t。

20、第二方面，本发明提供一种上述的水性抗蚀刻油墨的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

21、将水性有机硅改性聚氨酯树脂、助剂、助溶剂和可选的水混合均匀，得到水性抗蚀刻油墨。

22、第三方面，本发明提供一种水性抗蚀刻油墨在蚀刻电路中的应用。

23、第四方面，本发明提供一种水性抗蚀刻油墨的应用方法，其包括如下步骤：

24、s1.将上述的水性抗蚀刻油墨通过丝印的方式涂覆于基板上；

25、s2.待所述水性抗蚀刻油墨干燥后，进行蚀刻，蚀刻后，采用醇类溶剂将所述水性抗蚀刻油墨去除，得到电路。

26、具体地，所述醇类溶剂可以为乙醇。

27、优选地，所述基板从上至下包括上层和底层，所述上层为铜箔层或电镀铜薄层；所述底层为硅层或玻璃层。

28、优选地，所述应用方法还包括在所述底层的边缘涂覆所述水性抗蚀刻油墨的步骤。

29、第五方面，本发明提供一种电路板，包括采用上述的方法制备得到的电路。

30、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

31、本发明提供了一种水性抗蚀刻油墨，其通过以水性有机硅改性聚氨酯树脂作为主体树脂，配合助剂和助溶剂得到。该水性抗蚀刻油墨在金属基材上具有良好的附着力，其施工工艺简单，并且丝印效果佳；成膜后，由于表面富集有大量的有机硅链段，赋予了该油墨涂膜极佳的抗蚀刻能力，以及能够轻易去除的效果，蚀刻得到的电路的线宽可低于50μm，并且线条清晰，不存在断路和锯齿现象。将该水性抗蚀刻油墨应用于电路蚀刻，不仅可以大幅降低使用成本，并且可以大幅减少去除保护涂层产生的废水。