低温快速固化双重固化硅酮的制作方法

专利2026-07-14  3


本发明涉及通过紫外光和湿气两者固化的双重固化组合物。引言通过紫外光(uv)和湿气两者固化的双重固化组合物可用于例如涂层、封装、灌封和粘合剂应用中,在这些应用中涂层的所有部分暴露于光是困难的,但需要涂层的快速固化。组合物的uv光固化方面通过uv光暴露提供了组合物的快速初始固化,以促进持续加工或处理而不损坏涂层。湿气固化机制用于固化被阻挡未暴露于光(“阴影区域”)的组合物以及随时间更完全地固化组合物。许多双重固化组合物的挑战在于它们需要昂贵的“双重固化”聚合物,这些双重固化聚合物在同一聚合物上包含湿气和uv固化官能团两者。这些聚合物不仅制造昂贵,而且它们的结构构型受到限制,使得能够在同一聚合物上实现湿气和uv固化官能团两者。期望确定不需要双重固化聚合物的双重固化组合物。“双重固化聚合物”是含有可uv固化官能团和可湿气固化官能团两者的聚合物。双重固化聚合物的示例是含有烷氧基官能团和烯基官能团的聚合物。双重固化组合物的另一个理想特征是提高湿气固化步骤的速率和程度,以便更快速地完成组合物的固化。例如,理想的是在小于50分钟内实现将组合物湿气固化到无粘性的表面。更重要的是实现这样的湿气固化速率,同时在空气中4焦耳每平方厘米(j/cm2)的uv暴露下实现无粘性的并且固化到至少一毫米深度下的uv固化。甚至更理想的是这样一种双重固化组合物,使用硫醇-烯uv固化化学该双重固化组合物实现这些组成和性能特性,以避免基于(甲基)丙烯酸酯的uv固化体系的问题。


背景技术:


技术实现思路

1、本发明提供了同时提供双重固化组合物的问题的解决方案,该双重固化组合物不需要双重固化聚合物并且在小于50分钟内实现湿气固化到无粘性的表面,在空气中4j/cm2的uv照射下实现无粘性的并固化到至少一毫米的深度并且利用硫醇-烯uv固化化学的uv固化。

2、令人惊讶地,本发明是发现能够实现前述理想的双重固化性能的三种不同的有机聚硅氧烷:烯基官能有机聚硅氧烷、巯基官能有机聚硅氧烷和三烷氧基官能有机聚硅氧烷的组合物的结果。湿气固化性能的关键是使用三烷氧基官能聚硅氧烷代替在双重固化组合物中使用的更通常的二烷氧基官能聚硅氧烷以实现更快速的湿气固化。

3、在第一方面中,本发明是一种可固化组合物,该可固化组合物包含:(a)第一有机聚硅氧烷,该第一有机聚硅氧烷每分子包含至少两个三烷氧基甲硅烷基基团并且不含烯基基团和巯基基团,基于第一有机聚硅氧烷、第二有机聚硅氧烷和第三有机聚硅氧烷的组合重量,该第一有机聚硅氧烷以35重量%至80重量%的范围内的浓度存在;(b)第二有机聚硅氧烷,该第二有机聚硅氧烷含有至少一个烯基基团并且不含巯基基团和烷氧基甲硅烷基基团,其中该第二有机聚硅氧烷以10重量%至65重量%的范围内的浓度存在并且提供大于0.02重量%的双键碳基团的浓度,其中重量%值基于第一有机聚硅氧烷、第二有机聚硅氧烷和第三有机聚硅氧烷的组合重量;(c)第三有机聚硅氧烷,该第三有机聚硅氧烷每分子平均包含2个或更多个巯基基团并且不含烯基官能团和烷氧基甲硅烷基官能团,其中该第三有机聚硅氧烷的浓度以基于第一有机聚硅氧烷、第二有机聚硅氧烷和第三有机聚硅氧烷的组合重量,0.5重量%至30重量%的范围内并且足以提供每摩尔烯基基团0.3摩尔至4摩尔巯基基团的浓度存在;(d)光引发剂,该光引发剂的浓度在可固化组合物重量的0.01重量%至5重量%的范围内;(e)缩合催化剂,该缩合催化剂的浓度在可固化组合物重量的0.01重量%至3重量%的范围内;以及(f)任选地烷氧基硅烷,该烷氧基硅烷的浓度在可固化组合物重量的0.1重量%至10重量%的范围内。

4、值得注意的是,可固化组合物可以不含含有烷氧基官能团和烯基官能团两者的聚合物并且可以完全不含双重固化聚合物。

5、本发明的组合物可用作例如涂层、封装、灌封和粘合剂应用中的双重固化组合物,在这些应用中涂层的所有部分暴露于光是困难的,但需要涂层的快速固化。



技术特征:

1.一种可固化组合物,所述可固化组合物包含:

2.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中所述第一有机聚硅氧烷不含(甲基)丙烯酰基基团。

3.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中所述第一有机聚硅氧烷具有平均化学结构(i):

4.根据权利要求3所述的可固化组合物,其中x选自:

5.根据任一前述权利要求所述的可固化组合物,其中所述第二聚有机硅氧烷具有平均化学结构(ii):

6.根据权利要求5所述的可固化组合物,其中每个r是甲基,y是乙烯基,下标m具有50至800范围内的平均值,并且n是0。

7.根据任一前述权利要求所述的可固化组合物,其中所述第三有机聚硅氧烷具有平均化学组成(iii):

8.根据任一前述权利要求所述的可固化组合物,其中所述烷氧基硅烷是具有平均化学结构(iv)的烷基三烷氧基硅烷:

9.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中:

10.根据任一前述权利要求所述的可固化组合物,其中所述可固化组合物不含具有烯基官能团和烷氧基官能团两者的聚硅氧烷。


技术总结
一种可固化组合物含有:(a)每分子包含至少两个三烷氧基甲硅烷基基团并且不含烯基基团和巯基基团的第一有机聚硅氧烷;(b)含有至少一个烯基基团并且不含巯基基团和烷氧基甲硅烷基基团的第二有机聚硅氧烷;(c)每分子包含平均2个或更多个巯基基团并且不含烯基官能团和烷氧基甲硅烷基官能团的第三有机聚硅氧烷;(d)光引发剂;(e)缩合催化剂;以及(f)任选地,烷氧基硅烷。

技术研发人员:刘俊英,朱弼忠
受保护的技术使用者:美国陶氏有机硅公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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