紫外可固化有機硅組合物、其固化產物及使用它們的方法
【專利說明】紫外可固化有機括組合物、其固化產物及使用它們的方法
【背景技術】
[0001] 可對包含有機聚硅氧烷的可固化組合物進行固化工藝，W形成有機聚硅氧烷的反 應產物，例如固化產物。在一些例子中，反應產物或有機聚硅氧烷本身可具有使其特別適合 多種應用的特性，包括用于化妝品、除臭劑、食品和肥皂中，W及其他應用，包括波導器、密 封劑、涂料、潤滑劑、耐火材料、消泡劑、藥物添加劑、用于管件和建筑構造的結構產品、玩 具、油漆，W及可用于分離的膜。
[0002] 印刷技術可將物質W受控圖案施加到基材。當使用印刷技術施加可固化材料時， 可對經印刷的基材進行固化工藝。然而，可固化有機聚硅氧烷組合物一般不適合印刷，運是 由于其具有如下至少一種特性:剪切致稀特性不足、固化產物透明度不足、固化時間慢得不 便進行、難W控制固化材料的尺寸W及不適用于高效且有效的各種印刷技術，諸如絲網印 巧IJ、柔性版印刷、噴射分配或噴墨印刷的應用。
【發明內容】
[0003] 在各種實施例中，本發明提供了一種剪切致稀的紫外(UV)可固化有機娃組合物。 該組合物包含(A)具有單元式[(C也)3Si0i/2]x[(C也)2Si0]y[R(C也)Si0]z的琉基官能化聚有 機硅氧烷。變量X為約0.01至約0.1，y為約0至約0.94,并且Z為約0.05至約0.99。在每次出現 時財蟲立地為琉基(Ci-30)控基。該組合物包含(B)，即如下至少一者：（B1)包含至少兩個脂族 不飽和碳-碳鍵的聚有機硅氧烷W及(B2)包含至少兩個脂族不飽和碳-碳鍵的有機分子。該 組合物包含(C)填料。該組合物還包含(D)光引發劑。在一些實施例中，本發明提供了一種可 固化有機娃組合物的固化產物。在一些實施例中，本發明提供了使用可固化組合物或其固 化產物的方法W及包含可固化組合物或其固化產物的設備。
[0004] 在各種實施例中，本發明提供了一種噴墨印刷的方法。該方法包括獲得或提供可 印刷組合物。該組合物包含(A)具有單元式[(C也)3Si0i/2]x[(C也)2Si0]y[R(C也)Si0]z的琉基 官能化聚有機硅氧烷。變量X為約0.01至約0.1，y為約0至約0.94，并且Z為約0.05至約0.99。 在每次出現時財蟲立地為琉基(Ci-30)控基。該組合物包含(B)，即如下至少一者：（B1)包含至 少兩個脂族不飽和碳-碳鍵的聚有機硅氧烷W及(B2)包含至少兩個脂族不飽和碳-碳鍵的 有機分子。該組合物還包含(D)光引發劑。該方法包括用噴墨印刷機將可印刷組合物印刷在 基材上。該方法包括使經印刷的可印刷組合物固化。
[0005] 在各種實施例中，本發明提供了一種剪切致稀的紫外可固化有機娃組合物。該組 合物包含(A)具有單元式[(C也)3Si0i/2]x[(C也)2Si0]y[R(C也)Si0]z的琉基官能化聚有機娃 氧燒。變量X為約0.01至約0.1，y為約0至約0.94，并且Z為約0.05至約0.99。在每次出現時R 為琉丙基。組分(A)W約40重量％至約85重量％存在于組合物中。該組合物包含(B)，即如下 至少一者：（B1)包含至少兩個脂族不飽和碳-碳鍵的聚有機硅氧烷W及(B2)包含至少兩個 脂族不飽和碳-碳鍵的有機分子。組分(B)W約10重量％至約60重量％存在于組合物中。該 組合物包含(C)填料，該填料包含原生粒度為約5-lOOnm的熱解法娃石。該填料基本上能透 過波長為約280nm至約40化m的光。該填料在標準溫度和壓力下63化m處的折射率為約1.44 至約1.48。組分(C)W約1重量％至約40重量％存在于組合物中。該組合物包含(D)紫外光引 發劑。組分(D)W約0.5重量％至約5重量％存在于組合物中。該組合物的粘度隨著剪切速率 增大而減小。該組合物為剪切致稀且紫外可固化的，并且該組合物在標準溫度和壓力下 63化m處的折射率為約1.44至約1.48。在一些實施例中，本發明提供了 一種可固化有機娃組 合物的固化產物。在一些實施例中，本發明提供了使用可固化組合物或其固化產物的方法 W及包含可固化組合物或其固化產物的設備。
[0006] 本發明的各種實施例具有優于其他可固化有機娃組合物、其固化產物及使用它們 的方法的某些優點，其中至少一些優點是出乎意料的。例如，在各種實施例中，該可固化聚 硅氧烷組合物可比其他可固化聚硅氧烷組合物(包括紫外可固化組合物）更快且更有效地 發生紫外固化。在各種實施例中，該可固化聚硅氧烷組合物在未固化形式下可比其他組合 物(諸如包含填料的可固化聚硅氧烷組合物)更具光學透明性。在各種實施例中，該可固化 聚硅氧烷組合物在固化形式下可比其他固化組合物（諸如包含填料的固化聚硅氧烷組合 物)更具光學透明性。在一些實施例中，該可固化有機娃組合物具有比其他可固化組合物諸 如可固化有機娃組合物更好的剪切致稀特性，并且在固化之前和之后都是光學透明的，使 得該組合物更適合使用各種印刷技術諸如絲網印刷、柔性版印刷或噴墨印刷進行印刷。在 一些實施例中，該可固化有機娃組合物可用于需要比其他組合物更有效的光學透明度的應 用。在一些實施例中，該可固化聚硅氧烷組合物的固化產物的尺寸比其他可固化組合物諸 如可固化聚硅氧烷組合物的固化產物的尺寸更易控制。
【附圖說明】
[0007] 附圖W舉例的方式而非限制的方式大體示出了本文獻中討論的各種實施例。
[0008] 圖la示出了根據各種實施例的可固化有機娃組合物的粘度與剪切速率的關系。
[0009] 圖化示出了根據各種實施例的可固化有機娃組合物的粘度與剪切速率的關系。
[0010] 圖2a-2d示出了根據各種實施例的間距分別為500、700、1000和2000微米的固化卷 對卷絲網印刷形態特征(fea化res)的光學顯微圖像。
[0011] 圖3示出了根據各種實施例的使用500微米間距生成的固化印刷形態特征的白光 干設測量法圖像。
【具體實施方式】
[0012] 現在將詳細參考本發明所公開的主題的某些實施例，其例子在附圖中部分地示 出。盡管本發明所公開的主題將結合列舉的權利要求進行說明，但應當理解，示例性的主題 并不旨在將權利要求僅限制在本發明所公開的主題。
[0013] W范圍形式表達的值應當W靈活的方式理解為不僅包括明確列舉出的作為范圍 限值的數值，而且還包括涵蓋在該范圍內的所有的單個數值或子區間，猶如每個數值和子 區間被明確列舉出。例如，"約0.1 %至約5%"或"約0.1 %至5%"的范圍應當理解為不僅包 括約0.1 %至約5 %，還包括在所指范圍內的單個值(如，1 %、2%、3%和4% )和子區間（如， 0.1 %至0.5%、1.1 %至2.2%、3.3%至4.4%)。除非另外指明，否則表述。約X至r與。約X至 約r具有相同的含義。同樣，除非另外指明，否則表述"約χ、γ，或約Z"與"約X、約Y，或約Z"具 有相同的含義。
[0014] 在本文件中，除非上下文明確地另外指明，否則術語"一"、"一個/種"或"運個/運 種"用于包括一個或不止一個。除非另外指明，否則術語"或"用于指非排他性的"或"。陳述 "A和B中的至少一者"具有與"A、B、或A和B"相同的含義。另外，應當理解本文所用的措辭或 術語僅用于說明的目的而并非旨在限制，除非另外指明。段落標題的任何使用旨在有助于 文件的閱讀而不應理解為限制；與段落標題相關的信息可出現在特定段落之內或之外。此 夕h在本文件中設及的全部出版物、專利和專利文件均W引用方式全文并入本文，如同單獨 W引用方式并入。如果在本文件和W引用的方式并入的那些文件之間有不一致的用法，貝U 在所并入的文件中的用法應當被視為對本文件的補充;對于不可調和的矛盾，W本文件的 用法為準。
[0015] 在本文所述的制造方法中，除了在明確述及時間順序或操作順序時外，其步驟可 W任何順序進行而不偏離本發明的原理。此外，指定的步驟可同時進行，除非有明確的權利 要求語言述及它們單獨進行。例如，進行X的要求保護步驟和進行Y的要求保護步驟可在單 個操作內同時進行，并且所產生的方法將在要求保護的方法的字面范圍內。
[0016] 本文所述的化合物內所選的取代基存在遞歸(recursive)度。在該語境中，"遞歸 取代基"是指取代基可W列舉本身的另一種情況或本身列舉第一取代基的另一種取代基的 另一種情況。遞歸取代基是本發明所公開的主題的預期方面。由于運種取代基的遞歸性，理 論上，在任何給出的權利要求中可W存在很大數量。有機化學的普通技術人員可W理解，運 種取代基的總數被所預期的化合物的所需特性合理地限制。運種特性包括舉例而非限 制的方式）：物理特性諸如分子量、溶解度，W及實用特性諸如合成容易度。遞歸取代基自身 可重現任何合適的次數，諸如約1次、約2次、3次、4次、5次、6次、7次、8次、9次、10次、15次、20 次、30 次、50次、100次、200次、300次、400次、500次、750次、1000次、1500次、2000 次、3000 次、 4000次、5000次、10，000次、15，000次、20，000次、30，000次、50，000次、100，000次、200，000 次、500，000次、750，000次或約1，000，000次或更多次。
[0017] 如本文所用，術語"約"可允許值或范圍具有一定程度的波動，例如在所述值或所 述范圍的極限的10%內、5%內或1%內。
[0018] 如本文所用，術語"基本上"是指大多數或主要地，就像至少約50%、60%、70%、 80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、99.99%或至少約99.999%或更 多。
[0019] 如本文所用，術語"有機基團"是指但不限于任何含碳官能團。例如，含氧基團，諸 如烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、氧代(幾基）、簇基(包括簇酸、簇化物和簇酸醋）；含硫基團，諸 如烷基硫化物和芳基硫化物；W及其他含雜原子的基團。有機基團的非限制性例子包括OR、 00R、0C(0)N(R)2、CN、C的、0CF3、R、C(0)、亞甲基二氧基、亞乙基二氧基、N(R)2、SR、S0R、S02R、 S02N(R)2、S03R、C(0)R、C(0)C(0)R、C(0)CH2C(0)R、C(S)R、C(0)0R、0C(0)R、C(0)N(R)2、0C(0)N (R)2、C(S)N(R)2、（CH2)o-2N(R)C(0)R、（CH2)o-2N(R)N(R)2、N(R)N(R)C(0)R、N(R)N(R)C(0)OR、N (R)N(R)C0N(R)2、N(R)S02R、N(R)S02N(R)2、N(R)C(0)0R、N(R)C(0)R、N(R)C(S)R、N(R)C(0)N (1〇2、則1〇(：(5)的1〇2、則0)1〇(：0尺、則01〇尺、(：（=畑)則1〇2、(：(0)則01〇尺或(：（=^1〇尺，其中1?可 為氨(在包含其他碳原子的例子中）或基于碳的部分，并且其中該基于碳的部分自身可被進 一步取代。
[0020] 如本文所用，術語"取代的"是指如本文所定義的有機基團或分子，在其中，其中所 含的一個或多個氨原子被一個或多個非氨原子所代替。如本文所用，術語"官能團"或"取代 基"是指可取代到或取代到分子上或有機基團上的基團。取代基或官能團的例子包括但不 限于面素(如，F、C1、化和I);基團（諸如徑基、烷氧基、芳氧基、芳烷氧基、氧代(幾基）、簇基 (包括簇酸、簇化物和簇酸醋））中的氧原子;基團（諸如琉基基團、烷基硫化物和芳基硫化物 基團、亞諷基團、諷基團、橫酷基團和橫酷胺基團）中的硫原子;基團（諸如胺、徑胺、臘、硝基 基團、N-氧化物、酷阱、疊氮化物和締胺）中的氮原子；W及各種其他基團中的其他雜原子。 可鍵合到被取代的碳(或其他)原子的取代基J的非限制性例子包括F、C1、Br、I、OR、0C (0) N (R'）2、CN、N0、N02、0N02、疊氮基、CF3、0CF3、R'、0(氧代基）、S(硫幾基）、C(0)、S(0)、亞甲基二 氧基、亞乙基二氧基、N(R)2、SR、S0R、S02R'、S02N(R)2、S03R、C(0)R、C(0)C(0)R、C(0)CH2C(0) R、C(S)R、C(0)OR、OC(0)R、C(0)N(R)2、OC(0)N(R)2、C(S)N(R)2、（Ol2)〇-2N(R)C(0)R、（CH2)o-2N (R)N(R)2、N(R)N(R)C(0)R、N(R)N(R)C(0)0R、N(R)N(R)C0N(R)2、N(R)S02R、N(R)S02N(R)2、N (R)C(0)0R、N(R)C(0)R、N(R)C(S)R、N(R)C(0)N(R