双重固化硅氧烷组合物制造技术

本发明专利技术涉及当受到光化辐射和／或加热时能够交联的双重固化硅氧烷组合物。该组合物含有带有选自（甲基）丙烯酸酯、羧酸酯、马来酸酯、肉桂酸酯和它们的结合的官能团的反应性聚硅氧烷；硅烷交联剂；有机金属氢化硅烷化催化剂；和光引发剂。由于存在特定的烯属不饱和基团，可用紫外线固化相对厚的这些组合物的膜，还可在室温或加热下部分或全部固化。这些组合物尤其可用于敷形涂覆，特别是用于电子应用的涂层。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
专利
本专利技术涉及受到光化辐射和/或加热时可交联的双重固化硅氧烷组合物。这些组合物在湿气存在时保持基本稳定，并具有优异的存放稳定性和长的适用期。相关技术的简要描述硅橡胶及液体组合物根据其不同固化化学、粘度、聚合物类型和纯度而以各种形式存在。它们可配制成一元或二元体系，特殊的硅氧烷组合物可设计成通过多种机理固化。湿汽固化机理、热固化机理和光引发机理都是用于引发固化，即反应性硅氧烷交联的方法。这些机理要么基于缩合反应，从而使湿汽水解硅氧烷主链上某些基团；或基于加成反应，可通过能量的形式如电磁辐射或热能引发。例如，反应性聚硅氧烷可在有过氧化物的情况下加热固化。另外，这些反应性化合物还可在含硅烷(SiH)的化合物和金属氢化硅烷化催化剂，如有机铂催化剂的存在下加热固化。应用紫外线和湿固化机理的双重固化硅氧烷组合物公开在美国专利No.4528081(Lien)和4699802(Nakos)中。这些专利公开的组合物尤其可用于电子器件的敷形涂覆，在这种涂覆中底材有紫外线不易直接照射到的暗区，需要用湿气对那些区域进行固化交联。通常，对于辐射聚合反应，除了用光引发剂外，还必须有湿气固化催化剂，如有机钛酸盐存在。没有湿气固化催化剂，一般根本不会或在预计的时间内不会发生湿气固化。因此，实际情况是没有湿气固化催化剂，这些组合物在湿气固化方面就是不实用的。美国专利No.4587173(Eckberg)公开了分别用加热和紫外线作为交联机理的双重固化硅氧烷组合物。Eckberg的申请公开了一种反应性聚硅氧烷，它要求在相同或不同的聚硅氧烷链上带有直接硅键连接的氢原子和直接硅键连接的链烯基。这些组合物还含有光引发剂和贵金属或含贵金属的氢化硅烷化(hydrosilation)催化剂。光引发剂使硅键连接的氢原子和硅键连接的链烯基交联。这些组合物可以说能在室温或高温时，通过硅键连接的氢原子和硅键连接的链烯基的贵金属催化交联。铂存在于用于热氢化硅烷化固化反应的催化剂中。而且，Eckberg的专利要求有甚至在室温下随时间分解的过氧化物，从而限制其储存寿命。美国专利No.4603168(Sasaki)公开了固化聚硅氧烷组合物的方法，该方法要求将加热与紫外辐射结合使用。其中公开的组合物含有聚硅氧烷，该硅氧烷在每个分子上至少有两个直接链接在硅原子上的链烯基。在聚硅氧烷主链上还可存在其它有机基团，如烷基、卤代烷基、芳基、芳烷基和烷芳基。另外，还公开了每分子至少含有两个有机氢硅氧烷或氢硅氧烷单元的有机氢聚硅氧烷、铂催化剂、加成反应阻滞剂和光引发剂。链烯基必须直接链接在硅原子上，二者之间不能有有机基。Eckberg和Sasaki的专利还被局限在很薄的涂层中。采用紫外线和湿气固化机理的双重固化组合物有一个根本缺点，即一旦暴露在环境湿气中，它们就开始固化。在许多情况下，这样会导致过早固化，缩短储存寿命以及适用期。湿气固化机理的优点是它提供了一种固化紫外线照射不到的暗区的手段。由于涂覆有反应性硅氧烷的底材的热敏性，而不宜选用高温固化时，这一点尤其重要。例如，在对电子线路板底材进行敷形涂覆时，高温固化体系如使用过氧化物的体系是不实用的。通常地，对于这类应用采用湿气、紫外线、加热或它们的结合的组化机理。最近，如上面Sasaki和Eckberg的专利公开的，加热和紫外线固化已被组合使用。而这些专利所公开的组合物由于将紫外线和低温热固化组合使用，从而可用于热敏性底材，每一种组合物都要求特殊类型的聚硅氧烷。在Eckberg的专利中，聚硅氧烷主链必须同时含有连接在硅上的氢原子，以及连接在硅上的烯基。在Sasaki的专利中，聚硅氧烷必须含有直接连接在硅氧烷上的链烯基。理想的是克服使用湿气的双重固化组合物的缺点，以及Sasaki和Eckberg的专利中对使用特殊聚硅氧烷的限制。然而，虽然含有乙烯基的反应性硅氧烷化合物在硅烷交联剂和氢化硅烷化催化剂存在下公知地可进行热固化，紫外线固化机理在含有Si-SH基团的化合物存在下公知地可聚合含有乙烯基的反应性聚硅氧烷，但试图将氢化硅烷化/铂机理与光引发的机理结合使用往往不成功，因为铂催化剂与连接在硅上的巯基或类似基团的相互作用。当加热用于固化在同一组合物中包含硅烷/铂和硅-巯基的结合的组合物时，基本没有观察到热固化。这是由于巯基对铂的影响。同样不希望有的反应发生在铂和-NH、-Sn之间。在这方面，这种尝试没有得到成功的双重固化组合物。理想的是提供不使用湿气固化机理的普通湿气/紫外线双重固化体系的优点，同时避免热固化氢化硅烷化催化剂与含有-SH、-NH和-Sn基团的交联化合物的潜在干扰反应。此外，更理想的是提供能穿过各种厚度固化而不需要反应性官能团与硅直接键结的反应性聚硅氧烷。本专利技术概述本专利技术提供了用光化辐射如紫外线辐射和/或依靠铂催化剂和氢硅氧烷化合物的存在进行室温或低热量固化的机理进行固化的组合物。更具体地，本专利技术提供一种双重固化硅氧烷组合物，该组合物包括带有烯属不饱和键并可通过光化辐射和/或加热固化的反应性聚硅氧烷，所述聚硅氧烷含有至少一个反应性官能团和理想的两个选自(甲基)丙烯酸酯、羧酸酯、马来酸酯、cinaminate和它们的组合的反应性官能团，该官能团不直接连接在硅原子上，即居于其中的化学片断将硅原子与反应性官能团分开。组合物还包含硅烷交联剂；有机金属氢化硅烷化催化剂；和光引发剂。这些组合物被特殊设计，以通过光化辐射和/或加热固化。当要求热固化时，固化所要求的温度相对较低，如约为室温。双重固化硅氧烷组合物还包含在聚硅氧烷上的可水解基，该基使得组合物有进一步通过湿气固化的潜力。当存在这样的可水解基团时，组合物可任选地含有湿气固化催化剂。为本专利技术的目的，术语“光化辐射”的含义包括粒子或波电磁辐射和光化学辐射。本专利技术试图提供对基于乙烯基团固化的反应性聚硅氧烷聚合物的改进。本专利技术可提高在相对短时间内的紫外线固化能力和固化完全度而不需二次热固化。双重机理提供了获得固化的同样有用的独立的方法。本专利技术没有Eckberg和Sasaki专利中局限于薄涂层的缺点，两种固化机理都可用于固化例如50mm或更厚的厚度范围。本专利技术的优点确信归因于前述通过插入化学片断与硅原子分开的反应性官能团的存在。聚硅氧烷包含参与光化辐射交联的甲基丙烯酰氧丙基。理想的是，尽管可尝试其它来源的电磁或光化学辐射，此处使用的光化辐射是紫外线。本专利技术组合物可制成一元或二元体系，可用于各种应用。尤其是，这些双重固化，以及可选择的三重固化体系适合于敷形涂覆等，可用于例如电子应用如线路板上。由于聚硅氧烷主链上存在(甲基)丙烯酸酯、羧酸酯、马来酸酯或cinaminate基团，本专利技术组合物允许通过光化辐射固化较厚的涂层。本专利技术的详细描述具有烯属不饱和键的反应性聚硅氧烷可含有至少一个反应性官能团，和理想地含有两个选自(甲基)丙烯酸酯、羧酸酯、马来酸酯、cinaminate和它们的组合的反应性官能团，该官能团不直接连接在硅原子上，而是连接插入基团或化学片断上，本文对此将作进一步描述。也希望有两个以上的反应性官能团。所存在的官能团的数量和类型可根据最终硅氧烷组合物要求的性能而不同。由于这些官能团的存在，由这些组合物制备的涂层可通过光化辐射，理想地通过紫外线，以比迄今公知的组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双重固化硅氧烷组合物，含有：ａ）具有至少一个选自（甲基）丙烯酸酯、羧酸酯、马来酸酯、ｃｉｎａｍｉｎａｔｅ和它们的组合的反应性官能团的反应性聚硅氧烷，该官能团不直接连接在硅原子上；ｂ）硅烷交联剂；ｃ）有机金属氢化硅烷化催化剂； 和ｄ）光引发剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：L本宁顿，
申请(专利权)人：洛克泰特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]