制备膜的方法及用于其的组合物技术

本发明专利技术公开了一种制备膜的方法，该方法包括将组合物施加在基材上以得到未固化层。该方法还包括照射该未固化层以得到该膜。该组合物包含：(a)聚硅氧烷树脂、(b)光引发剂和任选的(c)官能稀释剂。该(a)聚硅氧烷树脂包括丙烯酰氧基官能度和相对于该(a)聚硅氧烷树脂中硅原子的摩尔数为至少12摩尔％的OZ基团平均浓度，其中Z独立地为H或烷基基团。其中Z独立地为H或烷基基团。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备膜的方法及用于其的组合物
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求提交于2020年12月17日的美国临时专利申请号63/126,727的优先权和所有优点，该美国临时专利申请的内容以引用方式并入本文。


[0003]本公开总体涉及一种制备膜的方法，并且更具体地，涉及一种经由照射来制备膜的方法及用于其的组合物。

技术介绍

[0004]有机硅树脂是本领域中已知的并且用于各种最终用途应用中。有机硅树脂通常包括可归因于存在T甲硅烷氧基单元(R0SiO
3/2
)和/或Q甲硅烷氧基单元(SiO
4/2
)的三维网络，其中R0为取代基。有机硅树脂的特性因其交联密度和甲硅烷氧基单元的摩尔分数等而不同。增大交联密度通常导致更大的硬度和/或刚度。
[0005]为了配制可固化组合物的目的，通常将有机硅树脂官能化。然后可以固化包含官能化有机硅树脂的可固化组合物，例如通过与反应性组分(例如交联剂)反应和/或经由暴露于固化条件。例如，包含官能化有机硅树脂的可固化组合物可以经由热、湿气、照射等固化，这取决于所使用的官能化有机硅树脂。
[0006]常规的有机硅树脂在室温或25℃下是固体。因此，包含常规有机硅树脂的常规可固化组合物通常是溶剂型的，因为需要溶剂来溶解常规有机硅树脂。溶剂通常在常规可固化组合物的最终用途应用之前或期间被驱走或挥发。然而，除去溶剂增加了与利用此类固体有机硅树脂的常规可固化组合物的最终用途应用相关的加工步骤和成本。另外，除去溶剂通常需要升高的温度，这不适于有机硅树脂的某些最终用途应用(例如当设置在某些电子设备上时)。
[0007]有机硅组合物的UV固化通常用于制备需要在没有热的情况下固化的膜和涂层。然而，如果有机硅组合物包含常规有机硅树脂，则有机硅组合物通常是溶剂型的，如上所述，这仍然需要升高的温度，即使不是为了固化。如果有机硅组合物不含溶剂，则有机硅组合物通常基于具有低粘度且在室温处为液体的直链和/或部分支化的有机聚硅氧烷。然而，与经由有机硅树脂形成的膜相比，直链有机聚硅氧烷的使用导致膜或涂层具有较小的交联密度，这降低了膜或涂层的硬度和其他性能，这可能是不希望的。
[0008]此外，在其上形成膜或涂层的某些基材可具有复杂的几何形状或表面特性，这产生难以经由UV辐射而固化的阴影区域。因此，通常需要利用可经由UV辐射和湿气两者(或不需要升高的温度的另一种固化机制)固化的双重固化体系。然而，常规有机硅树脂不包含足够的官能团含量来同时实现UV和湿气固化，这同样需要使用直链有机聚硅氧烷。

技术实现思路

[0009]本专利技术公开了一种制备膜的方法，该膜可另选地被称为涂层。该方法包括在基材
上施加组合物以得到未固化层。该方法还包括照射该未固化层以得到该膜。该组合物包含：(a)聚硅氧烷树脂、(b)光引发剂和任选的(c)官能稀释剂。(a)聚硅氧烷树脂包含以下甲硅烷氧基单元：[R3SiO
1/2
]、[(OZ)
q
SiO
(4
‑
q)/2
]以及以下中的至少一种：[(OZ)
t
R
MA
SiO
(3
‑
t)/2
]或[(OZ)
d
RR
MA
SiO
(2
‑
d)/2
]；其中：每个R独立地为取代或未取代的烃基基团，每个R
MA
独立地为丙烯酰氧基官能团，每个Z独立地为H或烷基基团，下标q在每次出现时为选自0
‑
3范围内的数字，下标t在每次出现时为选自0
‑
2范围内的数字，并且下标d在每次出现时为选自0
‑
1范围内的数字，前提条件是相对于(a)聚硅氧烷树脂中硅原子的摩尔数，OZ基团的平均浓度为至少12摩尔％。
[0010]还公开了用于制备该膜的组合物，以及通过该方法形成的膜。
具体实施方式
[0011]下文公开并描述了一种用组合物制备膜的方法，以及用于制备该膜的组合物。该组合物可通过暴露于UV辐射而固化，并且还可通过湿气(即，缩合)与照射组合而双重固化。在某些实施方案中，希望经由组合物的双重固化来形成膜以增加膜内的交联密度和/或在难以经由照射到达的区域(例如阴影区域)中固化。在其他实施方案中，如下文所述，膜可仅经由照射形成(无湿气固化)。例如，虽然不限于这种特定的最终用途应用，但是通过该方法形成的膜具有优异的物理性质以用作保护和/或保形涂层。根据在其上形成膜的基材的形状，双重固化膜可确保膜即使在照射难以穿透或到达的区域(例如由于基材的尺寸和/或表面特性)中也能完全固化。
[0012]该组合物包含：(a)聚硅氧烷树脂、(b)光引发剂和任选的(c)官能稀释剂。
[0013](a)聚硅氧烷树脂包含以下甲硅烷氧基单元：[R3SiO
1/2
]、[(OZ)
q
SiO
(4
‑
q)/2
]以及以下中的至少一种：[(OZ)
t
R
MA
SiO
(3
‑
t)/2
]或[(OZ)
d
RR
MA
SiO
(2
‑
d)/2
]。在一个实施方案中，(a)聚硅氧烷树脂包含[(OZ)
t
R
MA
SiO
(3
‑
t)/2
]和[(OZ)
d
RR
MA
SiO
(2
‑
d)/2
]甲硅烷氧基单元。在其他实施方案中，(a)聚硅氧烷不含这些类型的甲硅烷氧基单元中的一种，但包含其他类型的甲硅烷氧基单元。在(a)聚硅氧烷树脂中，每个R独立地为取代或未取代的烃基基团，每个R
MA
独立地为丙烯酰氧基官能团，每个Z独立地为H或烷基基团，下标q在每次出现时为选自0
‑
3范围内的数字，下标t在每次出现时为选自0
‑
2范围内的数字，并且下标d在每次出现时为选自0
‑
1范围内的数字，前提条件是相对于(a)聚硅氧烷树脂中硅原子的摩尔数，OZ基团的平均浓度为至少12摩尔％。
[0014]如上文所介绍的，每个R为独立选择的烃基基团。通常，适用于R的烃基基团可以独立地为直链、支链、环状或它们的组合。环状烃基基团包括芳基基团以及饱和或非共轭的环状基团。环状烃基基团可独立地是单环的或多环的。直链和支链烃基基团可以独立地为饱和或不饱和的。直链和环状烃基基团的组合的一个示例为芳烷基基团。烃基基团的一般示例包括烷基基团、芳基基团、烯基基团、卤代碳基团等，以及它们的衍生物、改性物和组合。合适的烷基基团的示例包括甲基、乙基、丙基(例如异丙基和/或正丙基)、丁基(例如异丁基、正丁基、叔丁基和/或仲丁基)、戊基(例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备膜的方法，所述方法包括：将组合物施加在基材上以得到未固化层；以及照射所述未固化层以得到所述膜；其中所述组合物包含：(a)聚硅氧烷树脂，其中所述(a)聚硅氧烷树脂包含以下甲硅烷氧基单元：[R3SiO
1/2
]、[(OZ)
q
SiO
(4
‑
q)/2
]以及以下中的至少一种：[(OZ)
t
R
MA
SiO
(3
‑
t)/2
]或[(OZ)
d
RR
MA
SiO
(2
‑
d)/2
]；其中：每个R独立地为取代或未取代的烃基基团，每个R
MA
独立地为丙烯酰氧基官能团，每个Z独立地为H或烷基基团，下标q在每次出现时为选自0
‑
3范围内的数字，下标t在每次出现时为选自0
‑
2范围内的数字，并且下标d在每次出现时为选自0
‑
1范围内的数字，前提条件是相对于所述(a)聚硅氧烷树脂中硅原子的摩尔数，OZ基团的平均浓度为至少12摩尔％；(b)光引发剂；和任选的(c)官能稀释剂。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物还包含(d)缩合催化剂，并且其中固化还包括将所述组合物暴露于湿气以得到所述膜。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中基于所述组合物的总重量，所述组合物含有小于30重量％的除(a)、(b)和(c)之外的液体组分。4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中：(i)所述(a)聚硅氧烷树脂在不存在任何溶剂的情况下在25℃处为液体；(ii)所述组合物不含任何溶剂；或(iii)(i)和(ii)两者。5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述(c)官能稀释剂存在于所述组合物中，并且其中所述(c)官能稀释剂是环氧基和/或丙烯酰氧基官能的。6.根据权利要求5所述的方法，其中存在所述(c)官能稀释剂，并且其中所述(c)官能稀释剂包含多官能丙烯酸酯化合物。7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中每个R
MA
独立地具有下式：其中X是共价键...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅鹏飞，
申请(专利权)人：美国陶氏有机硅公司，
类型：发明
国别省市：