光固化性组合物及其硬涂层和应用制造技术

本发明专利技术属于光电材料应用科技领域，具体涉及一种光固化性组合物及其硬涂层和应用。该光固化性组合物包含硅原子数≥3的硅氧烷聚合物、含氟(甲基)丙烯酸酯、环族(甲基)丙烯酸酯和光引发剂。其具有低介电、柔韧性好且可光固化制备成型的优异综合性能。化制备成型的优异综合性能。

【技术实现步骤摘要】
光固化性组合物及其硬涂层和应用


[0001]本专利技术属于光电材料应用科技领域，具体涉及一种光固化性组合物及其硬涂层和应用。

技术介绍

[0002]智能化已成为当今世界科技发展的热点之一，大到国家小到科技公司都希望在快速发展的智能化进程中抢占先机。具有高性能化、轻量化、微型化和集成化特性的柔性显示器、芯片、传感器等光电元器件是智能化必不可少的元素，而实现这些光电元器件高性能化、轻量化、微型化和集成化的特性，介电材料都扮演着重要的角色，如保护电路、隔离绝缘、缓冲热量和防止信号失真等，因而要求介质有高的绝缘电阻、低的介电常数、膜层致密、很好的弹性、韧性和硬度等等。电介质材料的介电常数主要取决于材料在电场中内部的极化程度，要获得低介电常数的薄膜材料，就必须降低材料的极化程度。其方法主要有两种，其一为降低组成材料分子的极化能力，如引入C
‑
C，C
‑
H，C
‑
S i，C
‑
F键等饱和σ键，其二为减小单位体积的极化分子数。人们设计出的聚酰亚胺、聚芳醚、芳杂环聚合物和多芳基碳氢化合物(SiLK)等有机低介电材料，又存在着介电性能不足、热稳定性差、硬度低、热膨胀系数和吸水率大等缺点，且有机发光元件在高温中易于劣化，存在难以适用热固化性树脂组合物的问题，无法满足超大规模集成电路层间或封装中的要求，因此，低温固化低介电材料的不断创新和性能提高一直是光电产业一个棘手的、迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种低介电、柔韧性好且可光固化制备成型的综合性能优异的光固化性组合物及其硬涂层和应用。
[0004]本专利技术首先提供了一种光固化性组合物，包含硅原子数≥3的硅氧烷聚合物、含氟(甲基)丙烯酸酯、环族(甲基)丙烯酸酯和光引发剂。
[0005]其中，对于所述含氟(甲基)丙烯酸酯，以其为例，所指的为：含氟丙烯酸酯或含氟甲基丙烯酸酯。即可按照本领域常用的表达方式来理解。本专利其他相同的表达处均为这种情况。
[0006]硅氧烷聚合物的选择包含环三硅氧烷类衍生物、环四硅氧烷类衍生物、环五硅氧烷类衍生物、聚倍半硅氧烷类衍生物，且所述硅氧烷聚合物中至少含有通式(R1)a(R2)b(SiO
1.5
)n表示的聚倍半硅氧烷；其中，n为4
‑
8，a≤n，b≤n，R1、R2与硅原子通过单键连接，分别独立的选自氢、羟基、氟原子取代或未取代的碳原子数为1
‑
8的烷烃基、碳原子数为2
‑
8的烯烃基、碳原子数为2
‑
8的丙烯酸酯基、碳原子数为2
‑
8的环氧基、碳原子数为6
‑
12的芳香基。
[0007]按照上述技术方案，所述R1、R2分别独立的选自氢、羟基、氟原子取代或未取代的碳原子数为1
‑
8的烷烃基、碳原子数为1
‑
6的烷烃基取代苯基、联苯基，或者如下化学式表示的基团：
[0008][0009]其中，p为1
‑
4，q为1
‑
2。
[0010]按照上述技术方案，所述碳原子数为6
‑
12的芳香基选自：苯基、甲苯基、苯甲基、联苯基。
[0011]按照上述技术方案，按上述技术方案，所述环三硅氧烷类衍生物选自：六甲基环三硅氧烷、三乙基三甲基环三硅氧烷、六乙基环三硅氧烷、三氟丙基三甲基环三硅氧烷、三甲基三苯基环三硅氧烷、三乙烯基三甲基环三硅氧烷、六苯基环三硅氧烷、四甲基二苯基环三硅氧烷；所述环四硅氧烷类衍生物选自：八甲基环四硅氧烷、八乙基环四硅氧烷、四甲基四乙基环四硅氧烷、四甲基四丙基环四硅氧烷、四(三氟丙基)四甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、甲基丙烯酰氧丙基环四硅氧烷、甲基丙酸烯三氧环硅氧烷、缩水甘油醚氧丙基环四硅氧烷、七甲基环氧环己基乙基环四硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、四甲基四苯基环四硅氧烷、七甲基苯基环四硅氧烷；所述环五硅氧烷类衍生物选自：十甲基环五硅氧烷、五甲基五乙烯基环五硅氧烷、五(三氟丙基)五甲基环五硅氧烷；所述聚倍半硅氧烷类衍生物选自：氢倍半硅氧烷、八甲基聚倍半硅氧烷、八异丁基聚倍半硅氧烷、八异辛基聚倍半硅氧烷、七异丁基三硅醇聚倍半硅氧烷、七异辛基三硅醇聚倍半硅氧烷、八异丁基二硅醇聚倍半硅氧烷、八(三氟丙基)聚倍半硅氧烷、三氟丙基七异丁基聚倍半硅氧烷、缩水甘油基聚倍半硅氧烷、缩水甘油七异丁基聚倍半硅氧烷、八环氧环己基乙基聚倍半硅氧烷、八乙烯基聚倍半硅氧烷、乙烯基七异丁基聚倍半硅氧烷、烯丙基七异丁基聚倍半硅氧烷、八丙烯酰氧丙基聚倍半硅氧烷、八甲基丙烯酰氧丙基聚倍半硅氧烷、丙烯酰氧丙基七乙基聚倍半硅氧烷、丙烯酰氧丙基七异丁基聚倍半硅氧烷、甲基丙烯酰氧丙基七异丁基聚倍半硅氧烷、甲基丙烯酰氧甲基七异辛基聚倍半硅氧烷、八苯基聚倍半硅氧烷、三硅醇七苯基聚倍半硅氧烷。
[0012]按照上述技术方案，所述硅氧烷聚合物为上述聚倍半硅氧烷类衍生物中的一种与环三硅氧烷类衍生物、环四硅氧烷类衍生物或环五硅氧烷类衍生物中的一种的组合。
[0013]所述含氟(甲基)丙烯酸酯可以用如下通式I表示：
[0014][0015]其中，每一个X独立的为H或F，R1为氟原子取代或未取代的C1‑
C6的烷烃基，Ar1为羟基或甲氧基取代或未取代的C1‑
C
15
的烷烃基、羟基或甲氧基取代或未取代的C1‑
C
15
的含氟烷烃基、羟基或甲氧基取代或未取代的C1‑
C
15
的醚类基团、羟基或甲氧基取代或未取代的C1‑
C
15
的含氟醚类基团、氟原子取代或未取代的含有1
‑
2个苯环的芳烃基中的一种；其中，Ar1、R1中至少之一含有氟原子。
[0016]按照上述技术方案，同时通式I中可进一步表示为：
[0017][0018]按照上述技术方案，所述Ar1选自如下通式表示的化合物：
[0019][0020]各基团中的每一个X各自独立的为H或F。
[0021]按照上述技术方案，所述Ar1选自如下通式表示的基团：
[0022][0023]环族(甲基)丙烯酸酯的选择包含脂环烃(甲基)丙烯酸酯和杂环烷烃(甲基)丙烯酸酯。
[0024]按照上述技术方案，所述脂环烃(甲基)丙烯酸酯为环己烷(甲基)丙烯酸酯，或者，2个以上的碳环共用化学键或共用碳原子形成的多环烃(甲基)丙烯酸酯，所述杂环烷烃(甲基)丙烯酸酯为环氧类(甲基)丙烯酸酯。
[0025]按照上述技术方案，所述多环烃(甲基)丙烯酸酯为未取代的或由C1‑
C4的烷烃基取代的C3‑
C6的环烷烃、未取代的或由C1‑
C4的烷烃基取代的C3‑
C6的环烯烃中的2种以上碳环共用化学键形成的多环烃(甲基)丙烯酸酯。
[0026]按上述技术方案，所述环烷烃选自：环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.光固化性组合物，其特征在于，包含：硅原子数≥3的硅氧烷聚合物；含氟(甲基)丙烯酸酯；环族(甲基)丙烯酸酯；光引发剂。2.根据权利要求1所述的光固化性组合物，其特征在于:所述硅氧烷聚合物包含环三硅氧烷类衍生物、环四硅氧烷类衍生物或环五硅氧烷类衍生物或聚倍半硅氧烷类衍生物中的任意一种或多种；并且，所述硅氧烷聚合物中至少含有通式(R1)a(R2)b(SiO
1.5
)n表示的聚倍半硅氧烷；其中，n为4
‑
8，a≤n，b≤n，R1、R2与硅原子通过单键连接，分别独立的选自氢、羟基、氟原子取代或未取代的碳原子数为1
‑
8的烷烃基、碳原子数为2
‑
8的烯烃基、碳原子数为2
‑
8的丙烯酸酯基、碳原子数为2
‑
8的环氧基、碳原子数为6
‑
12的芳香基。3.根据权利要求2所述的光固化性组合物，其特征在于，R1、R2分别独立的选自氢、羟基、氟原子取代或未取代的碳原子数为1
‑
8的烷烃基、碳原子数为1
‑
6的烷烃基取代苯基、联苯基，或者如下化学式表示的基团：其中，p为1
‑
4，q为1
‑
2。4.根据权利要求1所述的光固化性组合物，其特征在于，所述含氟(甲基)丙烯酸酯可以用如下通式I表示：其中，每一个X独立的为H或F，R1为氟原子取代或未取代的C1‑
C6的烷烃基，Ar1为羟基或甲氧基取代或未取代的C1‑
C
15
的烷烃基、羟基或甲氧基取代或未取代的C1‑
C
15
的含氟烷烃基、羟基或甲氧基取代或未取代的C1‑
C
15
...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆广园，金江江，龚文亮，张景晖，
申请(专利权)人：武汉尚赛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：