用于立体光刻三维打印的可光固化组合物，其中所述可光固化组合物包含：光反应性低聚物组分，所述光反应性低聚物组分包含含有光反应性端基的疏水性低聚物；光反应性单体组分，所述光反应性单体组分包含具有光反应性端基的光反应性单体；以及光引发组合物，所述光引发组合物包含光引发剂；所述可光固化组合物的使用Brookfield粘度计确定的在22℃下的粘度为250厘泊至10,000厘泊；以及经光固化的组合物的各自在23℃下在10吉赫下通过分离式介电谐振器测试确定的介电损耗小于0.010，优选地小于0.008，更优选地小于0.006，最优选地小于0.004。0.004。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于立体光刻的可光固化组合物、使用所述组合物的立体光刻方法、通过立体光刻方法形成的聚合物组件、以及包含所述聚合物组件的装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年5月30日提交的美国临时申请第62/854387号的权益和优先权，其内容通过引用整体并入本文。
技术介绍
[0003]本文中公开了用于立体光刻(光固化立体造型)的可光固化组合物、形成所述可光固化组合物的方法、使用所述组合物的立体光刻方法、立体光刻通过所述立体光刻方法形成的组件、以及包含所述组件的装置。
[0004]增材制造(Additive manufacturing，AM)(其包括3维(3D)打印和实体自由成形制造)允许由数字模型生产实际上任何形状的三维物体。通常，这通过用计算机辅助设计(CAD)建模软件创建期望结构的数字蓝图，然后将该虚拟蓝图切割成数字截面来实现。这些截面在顺序的成层过程中成形或沉积以创建3D结构。
[0005]AM的一种应用是形成用于高频无线传输的电子组件，例如天线元件、天线罩和透镜。立体光刻设备(Stereolithography apparatus，SLA)打印由于高打印速度和高分辨率能力而成为用于形成这些组件的AM的优选方法。已经开发了用于SLA打印的各种各样的材料，但是当在高频例如10吉赫下测量时，这些材料具有大于0.01的高的介电损耗因子(Df)。因此，在本领域中仍然需要改善的材料以提供在10吉赫下的Df小于0.01的打印结构。
技术实现思路
[0006]公开了用于立体光刻三维打印的可光固化组合物，其中可光固化组合物包含：光反应性低聚物组分，所述光反应性低聚物组分包含含有光反应性端基的疏水性低聚物；光反应性单体组分；以及光引发组合物，所述光引发组合物包含光引发剂；可光固化组合物的使用Brookfield粘度计确定的在22℃下的粘度为250厘泊至10,000厘泊；以及经光固化的组合物的各自在10吉赫(GHz)下通过分离式介电谐振器测试确定的介电损耗小于0.010，优选地小于0.008，更优选地小于0.006，并且最优选地小于0.004。
[0007]还公开了用于使用所述可固化组合物制造经光固化的三维结构的方法。
[0008]还公开了通过以上方法制造的经光固化的三维结构。
[0009]在另一个方面中，电子装置包括经光固化的三维结构。
[0010]以上描述的特征和其他特征通过以下附图、具体实施方式、实施例以及权利要求来例示。
具体实施方式
[0011]立体光刻是专门的3D打印方法，在本领域中也被称为光学制造、光固化和树脂打印。前述方法中的任一者都可以在本文中使用并且统称为“SLA”方法。在这些方法中，使用
光源对液体树脂的连续薄层进行选择性地光固化。光源可以位于层的堆叠体的顶部或底部。可光固化组合物可用于SLA打印中，但是在本领域中仍然需要这样的组合物：其提供具有非常低的介电损耗的经光固化的组分并且适合用于在高频下运行的电子装置。如本领域中已知的，开发可以在SLA打印中使用以提供一组期望的特性的可光固化组合物需要有效的SLA制造所需要的特性与经光固化的组分中的期望特性的仔细平衡。有效的SLA制造依赖于具有窄范围的合适粘度和光固化时间的可光固化组合物。对于设计用于非常低损耗的电子组件的先进材料，实现这一点是特别困难的。例如，对于例如在5G网络中的较高运行频率，需要这样的组件。合适的材料具有使用任何制造方法难以实现的窄窗口的期望特性，包括最值得注意的非常低的损耗(例如，在10吉赫(GHz)下的Df小于0.01)。实现用于非常低损耗的电子组件的可SLA打印的组合物是特别困难的，因为获得期望特性例如低损耗的任何单一的改变都可能不利地影响可光固化组合物的可打印性，并且改善组合物的可打印性的任何改变都可能不利地影响经光固化的聚合物的期望特性。
[0012]专利技术人就此已经发现了这样的可光固化组合物：其允许使用SLA制造方法有效制造三维聚合物结构，并且提供具有非常低的损耗特别是在10GHz下测量时具有小于0.01的损耗因子(Df)的经光固化的聚合物组合物。所述组合物为这样的特定制剂：其可以进一步提供具有用于电子组件尤其是在高频下运行的电子组件的其他期望特性的三维聚合物制品。
[0013]可SLA打印的组合物是可光固化的，并且包含特定的光反应性低聚物组分和光反应性单体组分，以及光引发剂体系和任选的陶瓷填料。
[0014]光反应性低聚物组分包含含有可以参与光固化反应的反应性基团(即，可自由基光聚合的基团)的疏水的、非极性的或两亲的低聚物。光反应性低聚物的低聚物主链优选为非极性的或两亲的、以及疏水性的，并且通常包含烃重复单元或脂族酯重复单元。如本领域中已知的，疏水性与不太可能接收氢键或向水供给氢键的材料有关。例如，优选的疏水性低聚物主链为包含非极性的、疏水性链段的聚丁二烯。另一种疏水性低聚物主链为聚(C4‑6亚烷基)酯主链。在主链中可以存在另外的官能团作为连接基团，例如氨基甲酸酯(carbamate ester)(氨基甲酸酯，urethane)、醚、酯、酰胺、酮等，所述另外的官能团可以为主链提供一定程度的两亲特性。
[0015]在光反应性低聚物中存在至少一个光反应性基团，优选地作为端(即，末端)基团。更优选地，多于一个光反应性基团作为端基存在，即，存在至少两个光反应性末端基团。这样的基团可以包括烯基例如乙烯基和烯丙基以及(甲基)丙烯酰基端基例如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。可自由基光聚合的基团还可以包括末端炔基例如末端炔丙基(2
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丙炔基)。优选的光反应性端基为如本文中所使用的包括丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸酯基团二者的(甲基)丙烯酸酯。甚至更优选的为甲基丙烯酸酯端基。
[0016]光反应性低聚物可商购或者可以通过本领域已知的方法由包含反应性官能团例如羟基、羧酸、异氰酸酯的前体制造。例如，(甲基)丙烯酸酯官能的低聚聚酯或者(甲基)丙烯酸酯官能的低聚聚氨酯可以衍生自以下分类的前体(类别A至类别G)：
[0017]类别A：
[0018]脂族多元羧酸，例如丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、1,2,4
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丁烷三甲酸和1,2,3,4
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丁烷四甲酸。
[0019]脂环族多元羧酸，例如1,2
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环己烷二羧酸、1,3
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环己烷二羧酸、1,4
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环己烷二羧酸、六氢化邻苯二甲酸和六氢化对苯二甲酸。
[0020]芳族多元羧酸，例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸、均苯四酸、萘二甲酸、4,4
‑
二苯基二羧酸、和二苯基甲烷
‑
4,4
′‑
二羧酸。
[0021]酸酐，例如六氢化偏苯三酸和甲基六氢化邻苯二甲酸。
[0022]烯基多元羧酸，例如马来酸、富马酸、衣康酸、HET酸、四氢化邻苯二甲酸。
[0023]类别B：
[0024]脂族多元醇，例如乙二醇、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于立体光刻三维打印的可光固化组合物，其中所述可光固化组合物包含光反应性低聚物组分，所述光反应性低聚物组分包含含有光反应性端基的疏水性低聚物，光反应性单体组分，所述光反应性单体组分包含具有光反应性端基的光反应性单体，以及光引发组合物，所述光引发组合物包含光引发剂；所述可光固化组合物的使用Brookfield粘度计确定的在22℃下的粘度为250厘泊至10,000厘泊；以及经光固化的组合物的各自在23℃下在10吉赫下通过分离式介电谐振器测试确定的介电损耗小于0.010，优选地小于0.008，更优选地小于0.006，最优选地小于0.004。2.根据权利要求1所述的可光固化组合物，包含35重量百分比至85重量百分比的所述光反应性低聚物组分，15重量百分比至65重量百分比的所述光反应性单体组分，以及0.01重量百分比至15重量百分比的所述光引发组合物，其中各重量百分比基于所述光反应性低聚物组分、所述光反应性单体组分、和所述光引发组合物的总重量，并且总计100重量百分比。3.根据权利要求1或权利要求2所述的可光固化组合物，其中所述光反应性低聚物组分的所述疏水性低聚物包含(甲基)丙烯酸酯端基，优选包含两个或更多个甲基丙烯酸酯端基。4.根据权利要求1至3中任一项所述的可光固化组合物，其中所述光反应性低聚物组分的疏水性低聚物为(甲基)丙烯酸酯衍生的聚酯、(甲基)丙烯酸酯衍生的聚氨酯、(甲基)丙烯酸酯氨基甲酸酯衍生的聚丁二烯低聚物、或其组合。5.根据权利要求1至4中任一项所述的可光固化组合物，其中所述光反应性低聚物组分包含数均分子量为500克每摩尔至5,000克每摩尔的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯衍生的聚丁二烯低聚物。6.根据权利要求1至5中任一项所述的可光固化组合物，其中所述光反应性单体包含(甲基)丙烯酸酯端基，优选包含两个或更多个甲基丙烯酸酯端基。7.根据权利要求6所述的可光固化组合物，其中所述光反应性单体组分包含至少50重量％，优选至少60重量％，更优选至少70重量％的甲基丙烯酸酯官能的单体。8.根据权利要求6所述的可光固化组合物，其中基于所述光反应性低聚物组分和所述光反应性单体组分的总重量，具有丙烯酸酯端基的单体以20重量百分比或更少的量存在。9.根据权利要求7所述的可光固化组合物，其中所述光反应性单体组分包含二甲基丙烯酸乙二醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、和甲基丙烯酸异冰片酯的组合。10.根据权利要求1至9中任一项所述的可光固化组合物，还包含均基于所述可光固化组合物的总体积的5体积％至60体积％，优选10体积％至60体积％，更优选10体积％至50体积％的量的颗粒状填料。11.根据权利要求10所述的可光固化组合物，其中所述颗粒状填料包括二氧化...
【专利技术属性】
技术研发人员：特雷弗，
申请(专利权)人：罗杰斯公司，
类型：发明
国别省市：
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