一种抗静电涂层与应用的制作方法

1.本发明涉及垫板涂层技术领域，尤其涉及一种抗静电涂层与应用。

背景技术：

2.印制电路板(pcb)是一种重要的电子部件，pcb在使用过程中需要一些孔开完成电路层之间的连接，随着电子行业的发展，对pcb的孔有更高的要求，孔必须平整，所以在对pcb进行钻孔的时候，需要较高的精确度。pcb垫板是在pcb钻孔时候使用的一种垫板，其主要的作用是保护工作台面提高同时固定钻针，减少偏移。所以pcb垫板的好坏对pcb钻孔的孔有很大的影响，目前使用得最多的是表面有涂层的木板，但是pcb钻孔用垫板在储存和使用过程中容易吸潮，造成pcb钻孔用垫板翘曲大、平整度差。
3.基于上述情况，申请人之前研发制备了一种抗静电环保涂层垫板，并申请了专利(专利号为：cn110922801a)，但是申请人在使用过程中发现该涂层的耐热性能一般，同时涂层的表面硬度较小，会造成在钻孔过程中出现表面毛刺的现象。
4.本发明的目的在于提供一种具有良好热稳定性和硬度的涂层。

技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种抗静电涂层，所述涂层的原料包括，按重量份计，三聚氰胺改性的脲醛树脂20-50份、无机填料40-80份、爽滑剂10-30份、润滑剂10-25份、消泡剂1-5份、烷基铵盐0.5-3份、固化剂1-4份、水30-70份。
6.作为本发明的一种优选的技术方案，所述无机填料选自石膏粉、高岭土、滑石粉、硅藻土、钛白粉、碳酸钙、云母粉、蒙脱土、硅灰石粉、氢氧化铝、高岭土中的至少一种。
7.作为本发明的一种优选的技术方案，所述烷基铵盐中的烷基链的长度为c10-c18。
8.作为本发明的一种优选的技术方案，所述爽滑剂包括酰胺类爽滑剂。
9.作为本发明的一种优选的技术方案，所述酰胺类爽滑剂为芥酸酰胺和/或油酸酰胺。
10.作为本发明的一种优选的技术方案，所述爽滑剂还包括腰果油。
11.作为本发明的一种优选的技术方案，所述腰果油与烷基铵盐的重量比为(1-3)：1。
12.作为本发明的一种优选的技术方案，所述润滑剂选自硬脂酸、聚酰胺蜡、硬脂酸甘油酯、石蜡、聚乙烯蜡中的至少一种。
13.作为本发明的一种优选的技术方案，所述固化剂包括胺类固化剂。
14.本发明的第二个方面提供了一种抗静电涂层的应用，所述抗静电涂层的应用包括pcb垫板。
15.有益效果：
16.1.在本发明中使用选用特定的爽滑剂一方面增加了涂层的耐热性，另一方面爽滑剂与润滑剂协同作用增加了涂层的光滑度；
17.2.本发明中选用特定的润滑剂与体系中的其他原料尤其是无机填料协同作用增
加了涂层的硬度。
18.3.本发明的涂层具有很好的耐水性能和表面平整光洁度、稳定性优异，对基板进行涂覆后可以提高pcb垫板的钻孔精准度；
19.4.本发明的垫板在储存和使用过程中不容易吸潮，翘曲度较小、平整度好。
具体实施方式
20.参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
21.如本文所用术语“由
…
制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
22.连接词“由
…
组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由
…
组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
23.当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
24.单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
25.说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本技术说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
26.此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
27.为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种抗静电涂层，所述涂层的原料包括，按重量份计，三聚氰胺改性的脲醛树脂20-50份、无机填料40-80份、爽滑剂10-30份、润滑剂10-25份、消泡剂1-5份、烷基铵盐0.5-3份、固化剂1-4份、水30-70份。
28.在一种优选的实施方式中，所述涂层的原料包括，按重量份计，三聚氰胺改性的脲醛树脂30-40份、无机填料55-65份、爽滑剂17-23份、润滑剂15-20份、消泡剂2.7-3.3份、烷
基铵盐1.7-2.3份、固化剂1.5-2.2份、水45-55份。
29.在一种更优选的实施方式中，所述涂层的原料包括，按重量份计，三聚氰胺改性的脲醛树脂35份、无机填料60份、爽滑剂20份、润滑剂17份、消泡剂3份、烷基铵盐2份、固化剂1.8份、水50份。
30.为了提高涂层的耐热性焕然耐水性，在一种实施方式中，所述三聚氰胺改性脲醛树脂的制备方法为专利cn110922801a中的三聚氰胺改性脲醛树脂。
31.但是在使用中发现，涂层的耐热性能只是相对于脲醛树脂制备的涂层的耐热性能增加，但是其耐热性能并没有得到显著提高。
32.在一种实施方式中，所述无机填料选自石膏粉、高岭土、滑石粉、硅藻土、钛白粉、碳酸钙、云母粉、蒙脱土、硅灰石粉、氢氧化铝、高岭土中的至少一种。
33.在一种优选的实施方式中，所述无机填料为石膏粉与钛白粉的组合物，其重量比为(1-2)：1；优选为1.4：1。
34.在一种实施方式中，所述石膏粉购自枣庄慧萌建材有限公司，货号为zy—001。
35.在一种实施方式中，所述钛白粉为金红石钛白粉。
36.在一种优选的实施方式中，所述金红石钛白粉为r902型金红石钛白粉。
37.为了提高耐水性能，在一种实施方式中，所述烷基铵盐中的烷基链的长度为c10-c18；优选的为c14。
38.在一种优选的实施方式中，所述烷基铵盐中的烷基链对称分布。
39.具体的，所述烷基铵盐为双十四烷基二甲基氯化铵。
40.在一种实施方式中，所述双十四烷基二甲基氯化铵购自武汉华翔科洁生物技术有限公司。
41.在一种实施方式中，所述爽滑剂包括酰胺类爽滑剂。
42.在一种实施方式中，所述酰胺类爽滑剂为芥酸酰胺和/或油酸酰胺；优选的，所述酰胺类爽滑剂为芥酸酰胺(cas号：112-84-5)和油酸酰胺(cas号：301-02-0)，其重量比为(1-2)：1，优选为(1.3-1.8)：1，进一步优选为1.55：1。
43.在一种实施方式中，所述爽滑剂还包括腰果油。
44.在一种实施方式中，所述腰果油与烷基铵盐的重量比为(1-3)：1；优选为(1.5-2.5)：1；进一步优选为2：1。
45.在一种实施方式中，所述腰果油购自上海美东生物材料有限公司。
46.在一种实施方式中，所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂。
47.在一种优选的实施方式中，所述聚硅氧烷类消泡剂的型号为dowsil
tm sh 5500antifoam compound food grade。
48.申请人之前研发了一款具有良好耐水性的涂层，并且还通过三聚氰胺改性脲醛树脂来使得涂层具有良好的耐热性，但是在使用过程中发现，涂层的耐热性能一般，并且市面上脲醛树脂制备的涂层的耐热性能更差，为了增加涂层的耐热性，申请人进行了大量研发实验，在实验中申请人意外发现，在爽滑剂中加入特定量的腰果油可以增加涂层的耐热性，可能是因为特定量的腰果油中的烷基结构与双十四烷基二甲基氯化铵具有相似的链长结构，更容易发生缠绕，其与双十四烷基二甲基氯化铵紧密缠绕的链段抑制了树脂在较高温度下的分解，但是在实验中，申请人发现，腰果油的量不能加入太多，反而会降低涂层的耐
40min，得料b；
66.(3)使用前，向料b中加入固化剂，搅拌均匀；
67.(4)在基材表面涂覆涂层后用橡胶辊滚压，然后使用网纹辊修平，最后在150-180℃固化10-30min，即得。
68.优选的，料b在0-48h内用完。
69.在一种优选的实施方式中，所述涂层的厚度为15-45μm。
70.本发明的第二个方面提供了一种抗静电涂层的应用，所述抗静电涂层的应用包括pcb垫板。
71.在一种实施方式中，所述pcb垫板上、下表面均涂覆有所述涂层。
72.下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
73.另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的。
74.实施例
75.实施例1
76.本实施例的第一个方面提供了一种抗静电涂层，所述涂层的原料包括，按重量份计，三聚氰胺改性的脲醛树脂30份、无机填料55份、爽滑剂17份、润滑剂15份、消泡剂2.7份、烷基铵盐1.7份、固化剂1.5份、水45份；
77.所述三聚氰胺改性脲醛树脂为专利cn110922801a中的三聚氰胺改性脲醛树脂；
78.所述无机填料为石膏粉与钛白粉的组合物，其重量比为1：1；所述石膏粉购自枣庄慧萌建材有限公司，货号为zy—001；所述钛白粉为r902型金红石钛白粉；
79.所述烷基铵盐为双十四烷基二甲基氯化铵；所述双十四烷基二甲基氯化铵购自武汉华翔科洁生物技术有限公司；
80.所述爽滑剂包括酰胺类爽滑剂；所述酰胺类爽滑剂为芥酸酰胺(cas号：112-84-5)和油酸酰胺(cas号：301-02-0)，其重量比为1.3：1，所述爽滑剂还包括腰果油；所述腰果油与烷基铵盐的重量比为1.5：1；所述腰果油购自上海美东生物材料有限公司；所述爽滑剂还包括硬脂酸钠(cas号：822-16-2)；所述硬脂酸钠与润滑剂的重量比为1：0.25；
81.所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂；所述聚硅氧烷类消泡剂的型号为dowsil
tm sh 5500antifoam compound food grade；
82.所述润滑剂为聚酰胺蜡与聚乙烯蜡的组合物；其重量比为1：3；所述聚酰胺蜡为日本帝斯巴隆aq-600；所述聚乙烯蜡为氧化改性聚乙烯蜡乳液和微晶聚乙烯蜡的组合物，其重量比为2：1；所述氧化改性聚乙烯蜡乳液为巴斯夫氧化改性聚乙烯蜡乳液poligen we7；所述微晶聚乙烯蜡为巴斯夫luwax af31微晶聚乙烯蜡；
83.所述固化剂包括胺类固化剂；所述胺类固化剂为氯化铵；所述固化剂还包括甘氨酸(cas号：56-40-6)；所述甘氨酸与胺类固化剂的重量比为1：2；
84.所述涂层的制备方法为：(1)常温下，将三聚氰胺改性的脲醛树脂与水混合，搅拌20min，得到料a；(2)向料a中依次加入无机填料、爽滑剂、润滑剂、消泡剂、烷基铵盐，搅拌30min，得料b；(3)使用前，向料b中加入固化剂，搅拌均匀；(4)在基材表面涂覆涂层后用橡胶辊滚压，然后使用网纹辊修平，最后在170℃固化25min，即得；所述涂层的厚度为30μm。
85.本实施例的第二个方面提供了pcb垫板，所述pcb垫板上、下表面均涂覆有上述涂层。
86.实施例2
87.本实施例的第一个方面提供了一种抗静电涂层，所述涂层的原料包括，按重量份计，三聚氰胺改性的脲醛树脂40份、无机填料65份、爽滑剂23份、润滑剂20份、消泡剂3.3份、烷基铵盐2.3份、固化剂2.2份、水55份。
88.所述三聚氰胺改性脲醛树脂为专利cn110922801a中的三聚氰胺改性脲醛树脂；
89.所述无机填料为石膏粉与钛白粉的组合物，其重量比为2：1；所述石膏粉购自枣庄慧萌建材有限公司，货号为zy—001；所述钛白粉为r902型金红石钛白粉；
90.所述烷基铵盐为双十四烷基二甲基氯化铵；所述双十四烷基二甲基氯化铵购自武汉华翔科洁生物技术有限公司；
91.所述爽滑剂包括酰胺类爽滑剂；所述酰胺类爽滑剂为芥酸酰胺(cas号：112-84-5)和油酸酰胺(cas号：301-02-0)，其重量比为1.8：1；所述爽滑剂还包括腰果油；所述腰果油与烷基铵盐的重量比为2.5：1；所述腰果油购自上海美东生物材料有限公司；所述爽滑剂还包括硬脂酸钠(cas号：822-16-2)；所述硬脂酸钠与润滑剂的重量比为1：0.32；
92.所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂；所述聚硅氧烷类消泡剂的型号为dowsil
tm sh 5500antifoam compound food grade；
93.所述润滑剂为聚酰胺蜡与聚乙烯蜡的组合物；其重量比为1：4；所述聚酰胺蜡为日本帝斯巴隆aq-600；所述聚乙烯蜡为氧化改性聚乙烯蜡乳液和微晶聚乙烯蜡的组合物，其重量比为4：1；所述氧化改性聚乙烯蜡乳液为巴斯夫氧化改性聚乙烯蜡乳液poligen we7；所述微晶聚乙烯蜡为巴斯夫luwax af31微晶聚乙烯蜡；
94.所述固化剂包括胺类固化剂；所述胺类固化剂为氯化铵；所述固化剂还包括甘氨酸(cas号：56-40-6)；所述甘氨酸与胺类固化剂的重量比为1：2.5；
95.所述涂层同实施例1。
96.本实施例的第二个方面提供了pcb垫板，所述pcb垫板上、下表面均涂覆有上述涂层。
97.实施例3
98.本实施例的第一个方面提供了一种抗静电涂层，所述涂层的原料包括，按重量份计，三聚氰胺改性的脲醛树脂35份、无机填料60份、爽滑剂20份、润滑剂17份、消泡剂3份、烷基铵盐2份、固化剂1.8份、水50份；
99.所述三聚氰胺改性脲醛树脂为专利cn110922801a中的三聚氰胺改性脲醛树脂；
100.所述无机填料为石膏粉与钛白粉的组合物，其重量比为1.4：1；所述石膏粉购自枣庄慧萌建材有限公司，货号为zy—001；所述钛白粉为r902型金红石钛白粉；
101.所述烷基铵盐为双十四烷基二甲基氯化铵；所述双十四烷基二甲基氯化铵购自武汉华翔科洁生物技术有限公司；
102.所述爽滑剂包括酰胺类爽滑剂；所述酰胺类爽滑剂为芥酸酰胺(cas号：112-84-5)和油酸酰胺(cas号：301-02-0)，其重量比为1.55：1；所述爽滑剂还包括腰果油；所述腰果油与烷基铵盐的重量比为2：1；所述腰果油购自上海美东生物材料有限公司；所述爽滑剂还包括硬脂酸钠(cas号：822-16-2)；所述硬脂酸钠与润滑剂的重量比为1：0.28；
103.所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂；所述聚硅氧烷类消泡剂的型号为dowsil
tm sh 5500antifoam compound food grade；
104.所述润滑剂为聚酰胺蜡与聚乙烯蜡的组合物；其重量比为1：(3-4)；进一步优选为1：3.6；所述聚酰胺蜡为日本帝斯巴隆aq-600；所述聚乙烯蜡为氧化改性聚乙烯蜡乳液和微晶聚乙烯蜡的组合物，其重量比为3：1；所述氧化改性聚乙烯蜡乳液为巴斯夫氧化改性聚乙烯蜡乳液poligen we7；所述微晶聚乙烯蜡为巴斯夫luwax af31微晶聚乙烯蜡；
105.所述固化剂包括胺类固化剂；所述胺类固化剂为氯化铵；所述固化剂还包括甘氨酸(cas号：56-40-6)；所述甘氨酸与胺类固化剂的重量比为1：(2-2.5)；优选为1：2.3；
106.所述涂层的制备方法同实施例1；
107.本实施例的第二个方面提供了pcb垫板，所述pcb垫板上、下表面均涂覆有上述涂层。
108.实施例4
109.本实施例提供了pcb垫板，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，无腰果油。
110.实施例5
111.本实施例提供了pcb垫板，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述腰果油与烷基铵盐的重量比为5：1。
112.实施例6
113.本实施例提供了pcb垫板，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，所述腰果油与烷基铵盐的重量比为0.5：1。
114.实施例7
115.本实施例提供了pcb垫板，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，r233型金红石钛白粉替换r902型金红石钛白粉。
116.实施例8
117.本实施例提供了pcb垫板，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，无微晶聚乙烯蜡。
118.实施例9
119.本实施例提供了pcb垫板，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，无氧化改性聚乙烯蜡乳液。
120.实施例10
121.本实施例提供了pcb垫板，其具体实施方式同实施例3，不同之处在于，无甘氨酸。
122.性能测试
123.1.硬度：
124.使用铅笔硬度计对实施例中的包括所述涂层的pcb垫板的硬度进行测试。
125.2.耐热性：
126.测试样品为：实施例中的包括所述涂层的pcb垫板，将每块样品选择板边及板中5个点锣10
×
10cm的正方形试样。称量并记录试样质量，将试样在水中煮沸12h后取出再测量试验质量得出吸水率。吸水率％＝(浸水后重-浸水前重)/浸水前重*100％。
127.3.观察pcb垫板表面是否有气泡。
128.测试结果如表1所示：
129.表1
[0130][0131][0132]
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

技术特征：

1.一种抗静电涂层，其特征在于，所述涂层的原料包括，按重量份计，三聚氰胺改性的脲醛树脂20-50份、无机填料40-80份、爽滑剂10-30份、润滑剂10-25份、消泡剂1-5份、烷基铵盐0.5-3份、固化剂1-4份、水30-70份。2.根据权利要求1所述的一种抗静电涂层，其特征在于，所述无机填料选自石膏粉、高岭土、滑石粉、硅藻土、钛白粉、碳酸钙、云母粉、蒙脱土、硅灰石粉、氢氧化铝、高岭土中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种抗静电涂层，其特征在于，所述烷基铵盐中的烷基链的长度为c10-c18。4.根据权利要求1所述的一种抗静电涂层，其特征在于，所述爽滑剂包括酰胺类爽滑剂。5.根据权利要求4所述的一种抗静电涂层，其特征在于，所述酰胺类爽滑剂为芥酸酰胺和/或油酸酰胺。6.根据权利要求4或5所述的一种抗静电涂层，其特征在于，所述爽滑剂还包括腰果油。7.根据权利要求6所述的一种抗静电涂层，其特征在于，所述腰果油与烷基铵盐的重量比为(1-3)：1。8.根据权利要求1所述的一种抗静电涂层，其特征在于，所述润滑剂选自硬脂酸、聚酰胺蜡、硬脂酸甘油酯、石蜡、聚乙烯蜡中的至少一种。9.根据权利要求1所述的一种抗静电涂层，其特征在于，所述固化剂包括胺类固化剂。10.一种根据权利要求1-9任一项所述的一种抗静电涂层的应用，其特征在于，所述抗静电涂层的应用包括pcb垫板。

技术总结

本发明涉及垫板涂层技术领域，尤其涉及一种抗静电涂层与应用。所述涂层的原料包括，按重量份计，三聚氰胺改性的脲醛树脂20-50份、无机填料40-80份、爽滑剂10-30份、润滑剂10-25份、消泡剂1-5份、烷基铵盐0.5-3份、固化剂1-4份、水30-70份。本发明的涂层具有很好的耐水性能和表面平整光洁度、稳定性优异，对基板进行涂覆后可以提高PCB垫板的钻孔精准度。涂覆后可以提高PCB垫板的钻孔精准度。