有机硅烷涂布组合物制造技术

于一方面，提供可固化涂布组合物，其包含(i)一个或多个有机硅烷；及(ii)包含经取代的丙烯酸酯部分、经取代的丙烯酰胺部分、或经取代的乙烯醚部分的一个或多个化合物。所述组合物能在多种基材表面上制造强力外涂布层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机硅烷涂布组合物本申请要求获得于2018年5月14日提交的美国专利临时申请第62/671,138号的优先权，该申请通过全文引用并入本申请。
本专利技术有关于有机硅烷组合物。较佳的组合物能对多种基材表面提供强力外涂布层。
技术介绍
具有经处理的表面层的基材被使用于各种领域。举例而言，于运输业，诸如汽车、船舶、飞机等，外部部件表面，诸如，外板、窗玻璃、后照镜相机镜头、或镜面玻璃，或内部部件表面，诸如，显示器表面材料、仪器面板、或其它物件，期望容易清洁及维持其表面的完好。于电子业，经处理的表面被使用于行动电话、电子装置显示器等。以及于建筑业及室内设计业，经处理的表面被使用在窗户、门、装饰嵌板、家具、及家用电器，诸如，冰箱、烤箱、火灶等。于零售业区块，经处理的表面被使用在运动服、鞋子等。特别地，电子装置经常以保护性涂布处理来减少刮痕及其它磨蚀损伤。例如，用在行动装置诸如电话及平板上的显示包括器通常包括玻璃或塑胶的镜头元件。据报道，某些涂布系统用来处理所述镜头元件以减少磨蚀损伤。参考US2016/0085370。期望能有新颖的涂布系统。
技术实现思路
现在专利技术人提供新颖有机硅烷组合物。较佳组合物能被使用在宽广多种基材上作为涂布层，包括作为永久性表面涂布层。特佳组合物能具有显著硬度以及实质可挠性。用于许多应用用途，专利技术人了解永久性涂布层需要既硬且又可挠。现在专利技术人出人意料地发现，本文中揭示的较佳组合物能够提供具有显著硬度及可挠性两者的固化涂布层。例如，参考后文实施例中陈述的结果。更明确而言，较佳涂布组合物包含(i)一个或多个有机硅烷；及(ii)包含经取代的丙烯酸酯部分、经取代的丙烯酰胺部分、或经取代的乙烯醚部分的一个或多个化合物。特佳有机硅烷包括聚合材料，其包含硅氧烷重复单元，包括其包含多个硅原子的重复单元,诸如,下式(I)及(II)的双-单元及参-单元：其中于所述式(I)及(II)中的各者中，L1为连接基，诸如化学键；视需要地经取代的伸烷基，例如(-CH2-)1-8；或视需要地经取代的伸杂烷基，例如(CH2W)1-8于其中W为N、O或S；各个R独立地为氢或非氢取代基，诸如视需要地经取代的烷基；及y为正整数。于一较佳实施例中，所提供的硅氧烷包括氨基甲酸酯基。亦提供包含固化组合物的组合物，其包括一个或多个包含功能性氨基甲酸酯基的所述硅氧烷。使用于本组合物中的较佳有机硅烷也包括其包含2、3、4、5或更多个离散的重复单元的高阶聚合材料，亦即，共聚物、三聚物、四聚物、五聚物、及其它高阶材料。于一特定实施例中，以包含一个或多个氨基甲酸酯部分的有机硅烷为佳，诸如包含下式(III)单元的有机硅烷：其中于式(III)中，L2为连接基，诸如化学键或视需要地经取代的伸烷基，例如(-CH2-)1-8；R及R1为相同或不同及可以是氢或非氢取代基，诸如视需要地经取代的烷基；及x为正整数。如所讨论，除了有机硅烷的外，本组合物包含其包含经取代的丙烯酸酯部分、经取代的丙烯酰胺部分、及/或经取代的乙烯醚部分的一个或多个化合物。通常以包含一个或多个丙烯酸羟酯基的化合物为佳。于特佳实施例中，本组合物能呈流体涂层而被施用至基材上，而未使用单独的浇注溶剂。如此，举例而言，有机硅烷组分可与包含一个或多个经取代的丙烯酸酯、丙烯酰胺或乙烯醚基的组分一起溶解或分散。流体组合物能通过任何适当手段施用，诸如，浸涂、旋涂、或喷涂至基材上，随后接着固化，而无需去除溶剂的单独的步骤。于某些较佳具体例中，一个或多个有机硅烷并不包括氟取代。于特定实施例中，涂布组合物为至少实质上不含氟，亦即，以组合物总重为基准计，低于3、2、1或0.5重量百分比的氟。于某些实施例中，涂布组合物的一个或多个有机硅烷可包含多面体寡聚合硅倍半氧烷(POSS)部分。于其它实施例中，一个或多个有机硅烷并未包括任何POSS部分。于特定实施例中，本专利技术的涂布组合物可包括一种或多种其它材料，例如一种或多种抗微生物剂，其可提供基本上无微生物或抗微生物的所施加组合物涂层。其他较佳的添加剂包括一种或多种着色剂或荧光剂，其可以为所施加涂布组合物涂层提供所需的可见特性。本组合物可有利地使用在宽广范围的基材上，诸如，玻璃、塑胶、木材、纤维素产品、金属表面诸如铝、钢、黄铜，及带有各种类型的施用涂层(包括涂料)的表面。涂布系统尤其可施用至各种聚合基材，诸如聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯。基材例如可以是显示器，包括用于行动装置的显示器。于某些实施例中，组合物将成为基材上的最外表面层。换句话说，于所述实施例中，额外层并非涂布在本涂布组合物层的上方。于特定实施例中，所施用的组合物涂布层，包括接续其后的固化，将为实质上透光，例如，涂布层将透射60％、70％、80％、90％或以上的入射可见光。如所讨论，本组合物的较佳硬化涂布层或固化涂布层可具有显著硬度，诸如于cPI(聚酰亚胺)薄膜基材上至少4H、5H或6H的硬度，及/或于玻璃基材上至少7H、8H或9H的硬度。如于本文中指称的硬度值可利用如后文于实施例6中举例说明的ASTMD3363标准试验方法测定。所述硬度值较佳地以相当薄层的组合物涂布层提供，例如具有50至400纳米或100至300纳米厚度的固化组合物涂布层。本组合物的较佳硬化涂布层或固化涂布层也可具有显著可挠性。例如，较佳固化组合物层(包括具有<1微米厚度的固化组合物涂布层)将通过如后文于实施例5中举例说明的静态弯曲试验，而不具有可侦测的也不具有值得注意的或显著的离层或裂缝。如于本文中指称，无值得注意的或显著的降解或裂缝，指示涂布层的预期效果并未受损。如于本文中指称，该静态弯曲试验包括：1)以180度折叠固化组合物涂布层(涂布于可折叠基材上，诸如于后文实施例5的聚酰亚胺上的组合物，固化组合物层具有<1微米厚度)；2)将所述折叠样本于70℃及-40℃贮存至少3日；及3)于所述贮存期之后，目测检查及使用显微镜检查涂布层的降解，诸如离层或裂缝。也提供用于提供涂布组合物层的方法。进一步提供具有本专利技术的组合物涂布于其上的基材，诸如行动装置或显示元件。本专利技术的其它实施例讨论如后。附图说明图1A至1B显示通过具有1平方毫米方格十字切割的胶带试验，用于评比粘着性的ASTMD3359标准试验方法(图1A)及50倍放大(图1B)。图2A至2B显示静态弯曲试验结果。图3显示铅笔硬度的试验配置的示意图。插图显示既无料屑也无刻痕的笔心边。图4显示涂布在玻璃上的试验件的铅笔硬度试验结果的示意图。具体实施方式有机硅烷如所讨论，较佳有机硅烷包括聚合材料，其包含硅氧烷重复单元，包括包含多个硅原子的重复单元。下式(I)及(II)的双-单元及参-单元为特别地适当：其中于所述式(I)及(II)中的各者中：各个R独立地为氢或非氢取代基，诸如视需要地经取代的烷基，例如，视需要地经取代本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种经涂布的基材，其包含：/n基材；/n在该基材上的涂布组合物，该涂布组合物包含：/n(i)一个或多个有机硅烷；及/n(ii)包含经取代的丙烯酸酯部分、经取代的丙烯酰胺部分、或经取代的乙烯醚部分的一个或多个化合物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180514 US 62/671,1381.一种经涂布的基材，其包含：
基材；
在该基材上的涂布组合物，该涂布组合物包含：
(i)一个或多个有机硅烷；及
(ii)包含经取代的丙烯酸酯部分、经取代的丙烯酰胺部分、或经取代的乙烯醚部分的一个或多个化合物。


2.根据权利要求1所述的基材，其中，该涂布组合物进一步包含固化剂。


3.根据权利要求1所述的基材，其中，该涂布组合物进一步包含光活性剂。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的基材，其中，该涂布组合物包含一个或多个丙烯酸羟酯化合物。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的基材，其中，该涂布组合物包含1)包含单一丙烯酸酯部分的一个或多个化合物及2)一个或多个多丙烯酸酯化合物。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的基材，其中，所述一个或多个反应性有机硅烷包含一个或多个硅氧烷。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的基材，其中，所述一个或多个反应性有机硅烷包含一个或多个硅倍半氧烷。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的基材，其中，该一个或多个有机硅烷包含下式(I)及/或(II)的单元：



其中，于所述式(I)及(II)中的各者中，L1为连接基；各个R独立地为氢或非氢取代基；及各个y为正整数。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的基材，其中，所述一个或多个有机硅烷包含一个或多个氨基甲酸酯基。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的基材，其中，所述一个或多个有机硅烷包含下式III的单元：



其中，于式(III)中：各个R及R1为相同或不同及可以是氢或非氢取代基；L2为连接基；及x为正整数。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的基材，其中，所述一个或多个有机硅烷并不包含多面体寡聚合硅倍半氧烷(POSS)部分。


12.根据权利要求1至10中任一项所述的基材，其中，所述一个或多个有机硅烷包含多面体寡聚合硅倍半氧烷(POSS)部分。


13.根据权利要求1至12中任一项所述的基材，其中，所述一个或多个反应性有机硅烷非经氟取代。


14.根据权利要求1至12中任一项所述的基材，其中，该涂布组合物为至少实质上不含氟。


15.根据权利要求1至14中任一项所述的基材，其中，该涂布组合物并不包含额外溶剂组分。


16.根据权利要求1至15中任一项所述的基材，其中，该涂布组合物进一步包含一个或多个抗微生物剂。


17.根据权利要求1至16中任一项所述的基材，其中，该涂布组合物进一步包含一个或多个着色剂或荧光剂。


18.根据权利要求1至17中任一项所述的基材，其中，所述(i)一个或多个有机硅烷及所述(ii)一个或多个化合物经处理以在该基材上生成硬化涂布层。


19.根据权利要求18所述的基材，其中，该硬化涂布层具有在cPI薄膜基材上至少5H的硬度及/或在玻璃基材上至少7H的硬度。


20.根据权利要求19所述的基材，其中，该硬化组合物涂布层于静态弯曲试验下不具有显著降级。


21.根据权利要求1至20中任一项所述的基材，其中，该涂布组合物为在该基材上的顶层。


22.根据权利要求1至21中任一项所述的基材，其中，该基材包含玻璃、塑胶、陶瓷、或金属，或其组合。


23.根据权利要求1至22中任一项所述的基材，其中，该基材为显示器。


24.一种用于提供经涂布的基材的方法，其包含：
在该基材上施用一层涂布组合物，
其中，该涂布组合物包含：
(i)一个或多个有机硅烷；及
(ii)包含经取代的丙烯酸酯部分、经取代的丙烯酰胺部分、或经取代的乙烯醚部分的一个或多个化合物。


25.根据权利要求24所述的方法，进一步包含硬化经施用的涂布层。


26.根据权利要求24或25所述的方法，其中，该经施用的涂布层通过加热处理或曝射至活化辐射而硬化。


27.根据权利要求24至26中任一项所述的方法，其中，该涂布组合物进一步包含固化剂。


28.根据权利要求24至27中任一项所述的方法，其中，该涂布组合物进一步包含光活性剂。


29.根据权利要求24至28中任一项所述的方法，其中，该涂布组合物包含一个或多个丙烯酸羟酯化合物。


30.根据权利要求24至28中任一项所述的方法，其中，该涂布组合物包含1)包含单一丙烯酸酯部分的一个或多个化合物及2)一个或多个多丙烯酸酯化合物。


31.根据权利要求24至30中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个反应性有机硅烷包含一个或多个硅氧烷。


32.根据权利要求24至30中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个反应性有机硅烷包含一个或多个硅倍半氧烷。


33.根据权利要求24至30中任一项所述的方法，其中一个或多个有机硅烷包含下式(I)及/或(...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·J·张，E·阿尔特诺克，P·L·老卡钦斯，
申请(专利权)人：NBD纳米技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US