本公開涉及涂料和涂布工藝，尤其涉及用于電子器件加工領(lǐng)域的涂料和涂布工藝。

背景技術(shù)：

貴金屬例如金、鈀等的高成本促使了在電鍍工藝中只在需要的區(qū)域進行選擇性電鍍的技術(shù)發(fā)展。這種選擇性電鍍工藝過程為：首先在金屬襯底上涂覆一層保護涂層，經(jīng)加熱固化后用激光剝離的方式在需要電鍍的區(qū)域?qū)⑼繉觿冸x，然后電鍍貴金屬。貴金屬例如金就被電鍍在激光剝離的選擇性區(qū)域，而其它區(qū)域則被涂層所保護。鍍金后將產(chǎn)品在去膠液中處理而除去剩余的涂層。這樣的工藝可以精確控制貴金屬的電鍍區(qū)域和尺寸，從而節(jié)省大量的貴金屬。該選擇性電鍍工藝中的涂層通常使用轉(zhuǎn)印的工藝，更適合于外形簡單的連接器端子。但是隨著電子連接器的小型化及復(fù)雜化發(fā)展，連接器端子越來越小，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜?，F(xiàn)有的轉(zhuǎn)印涂膠工藝僅適合于大的結(jié)構(gòu)簡單的連接器端子產(chǎn)品的涂布，已經(jīng)不能滿足結(jié)構(gòu)復(fù)雜的小型端子在選擇性電鍍工藝上的應(yīng)用。同時，通常的涂料難以用非有機溶劑的方法快速去除，阻礙了選擇性電鍍的應(yīng)用。

電泳涂料由于易施工性，環(huán)保性及其涂層的均勻性，廣泛應(yīng)用于金屬部件的防腐涂層以及裝飾涂層。電泳涂料與底材的結(jié)合力強，防腐性能優(yōu)異。這些都是永久性防護。目前廣泛應(yīng)用的電泳涂料主要有環(huán)氧類電泳涂料和丙烯酸類電泳涂料。然而，在工業(yè)上有臨時性防護的需求，例如臨時性電鍍保護涂層，臨時性耐腐蝕，耐溶劑及耐表面氧化等保護涂層的需求。這就要求涂層達到保護目的后能夠快速方便地去除。通常的做法有激光去除，用機械力去除，溶劑浸泡去除。對于形狀復(fù)雜且不易受力的產(chǎn)品，通常用溶劑浸泡去除涂層。然而，現(xiàn)有的電泳涂料，抑或其它類型涂料都不容易用溶劑去除，往往需要浸泡幾十分鐘或更長時間。因此，生產(chǎn)效率受 到極大影響。為此，開發(fā)一種能滿足臨時性防護要求，又能方便快速去除的涂料具有十分重要的價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開提出了一種能滿足選擇性電鍍的要求，既能均勻涂敷小而結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電子產(chǎn)品(例如端子產(chǎn)品)，又能在電鍍后迅速去除的電泳涂料，以及采用該電泳涂料的電泳涂布方法和選擇性電鍍方法。

本公開的一個方面涉及一種電泳涂料，所述電泳涂料包含分散在水性介質(zhì)中的帶電荷的成膜性樹脂，所述成膜性樹脂不溶于酸但具有堿溶性。

其中，成膜性樹脂優(yōu)選具有帶負電荷的酚羥基，包括未改性的酚醛樹脂，例如線型酚醛樹脂和可溶性酚醛樹脂。水性介質(zhì)包括水和水混溶性溶劑，例如醇類溶劑和醚類溶劑。所述電泳涂料可以不含交聯(lián)劑。所述電泳涂料可以包含ph調(diào)節(jié)劑。

本公開的另一個方面涉及制備上述電泳涂料的方法，包括：將成膜性樹脂分散在包括水和水混溶性溶劑的水性介質(zhì)中，得到帶電荷的成膜性樹脂的水性分散體的步驟。

本公開的再一個方面涉及一種使用上述電泳涂料的電泳涂布方法。

其中優(yōu)選電泳涂布的時長不超過5分鐘。

本公開的還一個方面涉及一種選擇性電鍍方法，包括在底材電鍍表面上的非電鍍區(qū)域形成保護性涂層，進行電鍍，并在電鍍后除去保護性涂層，其中在非電鍍區(qū)域形成保護性涂層是通過在底材上由上述電泳涂布方法涂覆保護性涂層再在需要電鍍的區(qū)域除去保護性涂層，或者通過在具有掩模的底材表面上由上述電泳涂布方法涂覆保護性涂層而實現(xiàn)的。

其中，在電鍍后除去保護性涂層是通過用無機堿液洗滌而實現(xiàn)的，洗滌時間優(yōu)選少于5分鐘。

在本公開中，通過采用帶電荷的、不溶于酸但具有堿溶性的成膜性樹脂，可以通過電泳在復(fù)雜的小型電子器件上快速形成保護性涂層，而且該保護性涂層在電鍍后通過用無機堿液洗滌即可快速除去，從而極大地提高了形狀復(fù)雜和更小的電子器件的選擇性電鍍效率以及生產(chǎn)的環(huán)保和安全性。

附圖說明

圖1顯示了在本公開的實施例2中涂布的btb觸頭的照片(圖1下部是局部放大圖)。

圖2顯示了圖1的btb觸頭在去除涂層前后的照片。

具體實施方式

下面對本公開提供的電泳涂料、電泳涂布方法和選擇性電鍍方法的一些具體實施方式進行描述。

應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)本公開的教導(dǎo)設(shè)想其他各種實施方案并能夠?qū)ζ溥M行修改。因此，以下的具體實施方式不具有限制性意義。

除非另外指明，否則說明書和權(quán)利要求中使用的表示特征尺寸、數(shù)量和物理特性的所有數(shù)字均應(yīng)該理解為在所有情況下均是由術(shù)語“約”來修飾的。因此，除非有相反的說明，否則說明書和所附權(quán)利要求書中列出的數(shù)值參數(shù)均是近似值，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠利用本文所公開的教導(dǎo)內(nèi)容尋求獲得的所需特性，適當(dāng)改變這些近似值。用端點表示的數(shù)值范圍的使用包括該范圍內(nèi)的所有數(shù)字以及該范圍內(nèi)的任何范圍，例如，1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.5、2.75、3、3.5、3.80、4和5等等。

1.電泳涂料

以下描述本公開的電泳涂料的各個組成成分和制備方法。

(1)成膜性樹脂

可用于本公開的電泳涂料的成膜性樹脂是帶有電荷的樹脂，以用于電泳涂布，而且成膜性樹脂不溶于酸但具有堿溶性。由于能夠進行電泳涂布，本公開的成膜性樹脂可以用于涂裝形狀復(fù)雜和更小的電子器件例如金屬端子。并且由于具有不溶于酸但溶于堿的性質(zhì)，本公開的成膜性樹脂形成的涂層在選擇性(貴金屬)電鍍過程中能夠耐受酸的侵蝕，而在電鍍之后，可以通過用無機堿液洗滌快速除去。

根據(jù)某些具體實施方案，本公開的成膜性樹脂具有帶負電荷的酚羥基， 例如，成膜性樹脂可以是未改性的酚醛樹脂。

可用于本公開的酚醛樹脂不需要進行在分子鏈中引入羧基或胺基的改性處理，而可以是未經(jīng)改性的純酚醛樹脂。通常，為了提高酚醛樹脂的帶電性(以便于進行電泳)，往往將酚醛樹脂與馬來酸酐或油脂等反應(yīng)，以在分子結(jié)構(gòu)中引入羧基或胺基。但是，在本公開中，可以采用本身就帶負電荷的水溶性酚醛樹脂，或者對于弱酸性而不帶電的線型酚醛樹脂，可以通過用強堿進行中和處理，使其帶負電荷。這樣的帶負電荷的“純”酚醛樹脂不需要交聯(lián)劑就能夠通過電泳快速涂布，形成耐酸的保護性涂層，而且形成的涂層可以具有更薄的厚度，例如0.5至3μm，可以在更短的時間內(nèi)(例如2分鐘以下)干燥固化。

根據(jù)某些具體實施方案，線型酚醛樹脂和水溶性酚醛樹脂的分子量可以為1000以上，例如約10000，這樣的線型酚醛樹脂和水溶性酚醛樹脂可以從市場上購買得到。

根據(jù)某些具體實施方案，成膜性樹脂在電泳涂料中的含量，以重量百分比計，在3％至15％的范圍內(nèi)。成膜性樹脂的含量為3％以上，可以充分保證在短時間內(nèi)通過電泳形成電泳涂層，而成膜性樹脂的含量為15％以下，可以避免可能出現(xiàn)的成膜性樹脂溶解性不足而沉淀的問題。優(yōu)選地，成膜性樹脂在電泳涂料中的含量可以在5-15％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地，成膜性樹脂在電泳涂料中的含量可以在5-10％的范圍內(nèi)。

(2)水性介質(zhì)

在本公開中，采用水性介質(zhì)來分散成膜性樹脂，以形成穩(wěn)定的水性分散體或膠體溶液。采用以水為主溶劑的水性介質(zhì)，使得本公開的電泳涂布，以及后續(xù)的涂層去除過程更加環(huán)保，毒性更小。

根據(jù)某些具體實施方案，水性介質(zhì)可以包括水和水混溶性溶劑。水混溶性溶劑可以提高成膜性樹脂在水中的分散性。從這個角度出發(fā)，本公開的水混溶性溶劑優(yōu)選為醇類溶劑和醚類溶劑。從提高成膜性樹脂的水溶性和穩(wěn)定性的角度考慮，可以使用脂肪族醇類，例如c2-c6烷基醇，包括乙醇，異丙醇等作為醇類溶劑；可以使用多元醇單醚類，例如脂肪族二元醇單醚，包括乙二醇單丁醚，乙二醇單甲醚，丙二醇單甲醚，乙二醇苯醚等 作為醚類溶劑。

水混溶性溶劑的量以及與水的比例可以根據(jù)所采用的成膜性樹脂的性質(zhì)而定。對于線型酚醛樹脂或水溶性酚醛樹脂而言，水混溶性溶劑與酚醛樹脂的重量比通常在2∶1至4∶1的范圍內(nèi)，以提供酚醛樹脂的足夠的水溶性和穩(wěn)定性。另外，水混溶性溶劑與水的比例可以在10∶90至30∶70的范圍內(nèi)。

水混溶性溶劑可以單獨使用或者組合使用。在兩種以上水混溶性溶劑組合使用的情況下，例如在醇類溶劑和醚類溶劑組合使用的情況下，兩種溶劑之間的比例可以為3∶1至10∶1。

(3)其他成分

本公開的電泳涂料由于采用了帶電荷的酸不溶但堿溶性的成膜性樹脂，尤其是負電荷的酚醛樹脂，因此，不需要用于加速電泳樹脂交聯(lián)成膜的交聯(lián)劑。

為了保證成膜性樹脂帶電荷，本公開的電泳涂料可以含有ph調(diào)節(jié)劑，以控制總體ph值。例如，在使用酚醛樹脂的情況下，可以將電泳涂料的ph值控制在堿性范圍，例如大于7至小于等于11，優(yōu)選8-10。

可用于本公開的ph調(diào)節(jié)劑，可以為堿性物質(zhì)，例如氫氧化物、氨水、堿性有機胺及其混合物，其中氫氧化物包括堿金屬氫氧化物，堿土金屬氫氧化物等。

此外，本公開的電泳涂料可以含有一些輔助成分，例如，用于使涂布區(qū)域和未涂布區(qū)域明顯區(qū)分的顏料等。

2.制備電泳涂料的方法

本公開的電泳涂料可以通過將酸不溶但堿溶性的成膜性樹脂分散在水性介質(zhì)中而制備，其中成膜性樹脂以帶電荷的狀態(tài)穩(wěn)定分散于水性介質(zhì)中。

制備電泳涂料的方法可以具體包括：(1)將成膜性樹脂分散在包括水和水混溶性溶劑的水性介質(zhì)中，形成成膜性樹脂的分散體，任選地，用ph調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)成膜性樹脂的分散體的ph值；(2)將成膜性樹脂的分散體與 水和水混溶性溶劑的混合溶劑混合。

成膜性樹脂的分散體可以是在水中的分散體，也可以是在水混溶性溶劑中的分散體。關(guān)于水混溶性溶劑，參見上述水性介質(zhì)部分中的相關(guān)描述。

作為ph調(diào)節(jié)劑，可以采用堿性物質(zhì)，例如氫氧化物、氨水、堿性有機胺及其混合物。

成膜性樹脂的分散體與水性介質(zhì)混合優(yōu)選在攪拌下進行，以使成膜性樹脂充分分散。在混合后，可以靜置熟化一段時間，以得到穩(wěn)定的電泳涂料。

3.電泳涂布方法

本公開的電泳涂布方法使用上述的電泳涂料作為陽極電泳涂料，通過電泳在作為陽極的待電泳部件(底材)上形成涂層。

本公開對電泳涂布的條件沒有特別的限制，可以采用常規(guī)的電泳涂布條件。例如，采用本公開的上述電泳涂料，以待電泳部件為陽極，以不銹鋼板或鈦網(wǎng)/板為陰極，電壓為5至50v，溫度為10至30℃，時間為10秒至5分鐘。電泳涂布形成的涂層，在洗滌(例如用水洗滌)后，經(jīng)在80至160℃溫度下的干燥固化，其厚度可以為0.1μm至25μm，優(yōu)選0.2μm至10μm，更優(yōu)選0.3μm至3μm。

本公開中，由于采用帶電荷的酸不溶但堿溶性的成膜性樹脂作為電泳涂料，可以縮短電泳涂布時間，在不超過5分鐘的時間內(nèi)，例如不超過2分鐘，或不超過1分鐘，形成薄而均勻的涂層。而且，由于本公開的成膜性樹脂不需要加交聯(lián)劑，不需要發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)就可成能耐酸的漆膜，因此電泳涂布后只需烘干即可，而且干燥時間也可以大大縮短，例如不超過10分鐘，不超過5分鐘，或不超過2分鐘，而常規(guī)的電泳涂布至少需要約30分鐘的固化反應(yīng)時間。

另外，本公開的成膜性樹脂具有堿溶性，所形成的電泳涂層可以通過用堿液洗滌而除去，尤其是，可以用無機堿液(例如氫氧化鈉水溶液)在短時間內(nèi)除去，這避免了使用對環(huán)境和人體有害的有機溶劑，使得生產(chǎn)過程更加環(huán)保，毒性更小。

4.選擇性電鍍方法

本公開的選擇性電鍍方法包括在底材的電鍍表面上的非電鍍區(qū)域通過電泳涂布形成保護性涂層，進行電鍍，并在電鍍后除去保護性涂層。

在某些實施方案中，電鍍底材可以是金屬襯底，例如電子器件的金屬表面。電鍍表面可以是平坦表面，也可以是具有復(fù)雜形狀和/或精細結(jié)構(gòu)的表面。

在某些實施方案中，電鍍可以是貴金屬電鍍，所述貴金屬如金、鈀等。

可以采用多種方法在非電鍍區(qū)域形成保護性涂層，例如，先在底材上通過電泳涂布形成保護性涂層，再在需要電鍍的區(qū)域除去保護性涂層的方法，或者在具有掩模的底材表面上通過電泳涂布形成保護性涂層，然后再除去掩模的方法。

本公開中，由于采用酸不溶但堿溶性的成膜性樹脂作為電泳涂料，保護性涂層的去除可以通過用堿液，尤其是無機堿液(例如氫氧化鈉水溶液)洗滌而容易地實現(xiàn)。特別是在使用酚醛樹脂的情況下，由于可以形成薄而均勻的電泳涂層，這樣的涂層很容易用無機堿液在短時間內(nèi)洗去。例如，可以采用稀的堿金屬氫氧化物溶液，在5分鐘，或者2分鐘，或者1分鐘，甚至10秒內(nèi)將酚醛樹脂涂層除去。

下列具體實施方式意在示例性地而非限定性地說明本公開。

具體實施方式1是一種電泳涂料，所述電泳涂料包含分散在水性介質(zhì)中的帶電荷的成膜性樹脂，所述成膜性樹脂不溶于酸但具有堿溶性。

具體實施方式2是根據(jù)具體實施方式1所述的電泳涂料，所述電泳涂料不含交聯(lián)劑。

具體實施方式3是根據(jù)具體實施方式1或2所述的電泳涂料，其中所述成膜性樹脂具有帶負電荷的酚羥基。

具體實施方式4是根據(jù)具體實施方式1-3中任一項所述的電泳涂料，其中所述成膜性樹脂是未改性的酚醛樹脂。

具體實施方式5是根據(jù)具體實施方式4所述的電泳涂料，其中所述酚醛樹脂包括線型酚醛樹脂和可溶性酚醛樹脂。

具體實施方式6是根據(jù)具體實施方式1-5中任一項所述的電泳涂料， 其中所述成膜性樹脂在電泳涂料的含量在3重量％至15重量％的范圍內(nèi)。

具體實施方式7是根據(jù)具體實施方式1-6中任一項所述的電泳涂料，其中所述水性介質(zhì)包括水和水混溶性溶劑。

具體實施方式8是根據(jù)具體實施方式7所述的電泳涂料，其中所述水混溶性溶劑與水的體積比在10∶90至30∶70的范圍內(nèi)。

具體實施方式9是根據(jù)具體實施方式7或8所述的電泳涂料，其中所述水混溶性溶劑包括醇類溶劑和醚類溶劑。

具體實施方式10是根據(jù)具體實施方式9所述的電泳涂料，其中所述醇類溶劑與醚類溶劑的體積比在3∶1至10∶1的范圍內(nèi)。

具體實施方式11是根據(jù)具體實施方式9所述的電泳涂料，其中所述醇類溶劑包括c2-c6烷基醇和/或所述醚類溶劑包括脂肪族二元醇單醚。

具體實施方式12是根據(jù)具體實施方式1-11中任一項所述的電泳涂料，其中所述電泳涂料還包含ph調(diào)節(jié)劑。

具體實施方式13是根據(jù)具體實施方式12所述的電泳涂料，其中所述ph調(diào)節(jié)劑包括氫氧化物、氨水、堿性有機胺及其混合物。

具體實施方式14.根據(jù)具體實施方式1-13中任一項所述的電泳涂料，其中所述電泳涂料的ph值為8-11。

具體實施方式15是一種制備具體實施方式1-14中任一項所述的電泳涂料的方法，包括：將成膜性樹脂分散在包括水和水混溶性溶劑的水性介質(zhì)中，得到帶電荷的成膜性樹脂的水性分散體的步驟。

具體實施方式16是根據(jù)具體實施方式15所述的方法，其中所述得到水性分散體的步驟可以分兩步進行：第一步，將成膜性樹脂分散在水混溶性溶劑中，該步驟任選在水的存在下進行；第二步，將第一步得到的成膜性樹脂分散體與水和水混溶性溶劑的混合溶劑混合。

具體實施方式17是根據(jù)具體實施方式16所述的方法，其中在第二步混合步驟之前，還包括向成膜性樹脂分散體添加ph調(diào)節(jié)劑的步驟。

具體實施方式18是一種電泳涂布方法，所述電泳涂布方法使用根據(jù)具體實施方式1-14中任一項所述的電泳涂料或根據(jù)具體實施方式15-17中任一項所述的方法制備的電泳涂料。

具體實施方式19是根據(jù)具體實施方式18所述的電泳涂布方法，其中 電泳涂布的時長不超過5分鐘。

具體實施方式20是一種選擇性電鍍方法，包括在底材電鍍表面上的非電鍍區(qū)域形成保護性涂層，進行電鍍，并在電鍍后除去保護性涂層，其中在非電鍍區(qū)域形成保護性涂層是通過在底材上由具體實施方式18或19所述的電泳涂布方法涂覆保護性涂層再在需要電鍍的區(qū)域除去保護性涂層，或者通過在具有掩模的底材表面上由具體實施方式18或19所述的電泳涂布方法涂覆保護性涂層而實現(xiàn)的。

具體實施方式21是根據(jù)具體實施方式20所述的選擇性電鍍方法，其中在電鍍后除去保護性涂層是通過用無機堿液洗滌而實現(xiàn)的。

具體實施方式22是根據(jù)具體實施方式21所述的選擇性電鍍方法，其中洗滌時間少于5分鐘。

具體實施方式23是根據(jù)具體實施方式20-22中任一項所述的選擇性電鍍方法，其中所述底材是金屬襯底。

具體實施方式24是根據(jù)具體實施方式20-23中任一項所述的選擇性電鍍方法，其中所述電鍍是貴金屬電鍍。

根據(jù)上述具體實施方案，本公開的電泳涂料以及使用其的電泳涂布方法和選擇性電鍍方法可以具有以下優(yōu)點中的至少一項：

(1)適合更復(fù)雜和更小型的端子涂膠，涂布速度快，能實現(xiàn)其它工藝不能達到的涂敷效果；

(2)涂層更均勻；

(3)涂層的厚度可控性更強；

(4)激光剝離更加容易；

(5)耐電鍍液的侵蝕，60℃電鍍液中3min不脫落；

(6)在稀堿液中就能非常容易實現(xiàn)去除；

(7)由于使用的電泳涂料是水作為溶劑，整個涂膠，使用及去膠過程更加環(huán)保，毒性更小。

實施例

以下通過實施例更詳細地描述本發(fā)明，這些實施例僅是示例性的，而不應(yīng)理解為對本發(fā)明范圍的限制。

實施例1-電泳涂料的配制

如下配制線型酚醛樹脂電泳涂料：40g線型酚醛樹脂溶于60ml異丙醇中，加入2.0gkoh/10ml異丙醇和40ml水配制的堿液，配制電泳涂料原液。將電泳涂料原液加入到30ml異丙醇+10ml乙二醇單丁醚+400ml去離子水配制的混合液中并攪拌。

其中線型酚醛樹脂的分子式如下，分子量約為14000。

如下配制水溶性酚醛樹脂電泳涂料：將43g水溶性酚醛樹脂溶液(77％固含量水溶液)加入20ml異丙醇和20ml去離子水中；然后將此溶液加入到25ml異丙醇，10ml乙二醇單丁醚和400ml去離子水配成的混合溶劑中并攪拌。

其中水溶性酚醛樹脂的分子式如下，分子量約為9000。

實施例2-電泳涂布

選取泰科電子的板對板連接器端子(btb觸頭)作為陽極，不銹鋼板作為陰極，以實施例1中配制的線型酚醛樹脂涂料作為電泳涂料，在室溫、7.5v電壓下經(jīng)過30s時間將酚醛樹脂電泳涂料涂于待電鍍端子，經(jīng)水洗后加熱至80-160℃干燥固化約1分鐘，形成0.3μm至3μm的涂層。圖1顯示了涂布前后的btb觸頭的照片，從中可以清楚地看到，通過短時間的電泳涂布，形成了均勻的酚醛樹脂涂層。

將上述btb觸頭的酚醛樹脂涂布部分浸漬在2％的naoh中8秒，即可除去涂層，如圖2所示。

類似地，采用實施例1中配制的水溶性酚醛樹脂涂料作為電泳涂料，進行相同的電泳涂布和去除涂層試驗，其結(jié)果與線型酚醛樹脂涂料類似。

實施例3-選擇性電鍍

以待涂覆的multibeam連接器端子(泰科電子)作為陽極，不銹鋼板作為陰極，以實施例1中配制的線型酚醛樹脂涂料作為電泳涂料，在室溫溫度、10v電壓下經(jīng)過30s時間將酚醛樹脂電泳涂料涂于待電鍍端子，經(jīng)水洗后加熱至80-160℃干燥固化約1分鐘，形成0.3μm至3μm的涂層。然后用激光處理(具體條件)得到將需要電鍍貴金屬的區(qū)域或圖形。電鍍金(請寫明具體電鍍條件，時間)，而后于2％的naoh堿液中剝離除去剩余的保護膠，得到可選擇性電鍍的端子產(chǎn)品。

上述的酚醛樹脂電泳涂層在60℃電鍍液中3min不脫落，而且在稀堿液中就能非常容易地去除。

應(yīng)當(dāng)理解，上述具體實施方案僅是為了說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神的前提下進行各種修改和變更。本發(fā)明的范圍由后附的具體實施方式書限定。