硬涂层组合物的制作方法
【专利摘要】一种硬涂层组合物，其包含(a)环氧硅烷化合物、(b)反应性硅氧烷添加剂和(c)光酸产生剂。所述反应性硅氧烷添加剂具有以下通式结构中的一种：(1)式(1)或X-SiR1R2-(O-SiR1R2)n-X(式2)其中：R1、R2和R3独立地为经取代或未经取代的C1-C6烷基或芳族基团；X为选自-OH、-OR、-OC(O)R、-OSiY1Y2Y3、-CHZCHrL-SiY1Y2Y3和-C(O)(R)3的可固化基团，其中：L为二价键合基团；Y1、Y2和Y3独立地选自C1-C6烷基、和选自-OH、-OC(O)R和-OR的可固化基团，前提条件是Y1、Y2和Y3中的至少一者为可固化基团；R为C1-C4烷基；并且n为至少2且m为至少1，前提条件是所述反应性硅氧烷添加剂的重均分子量(Mw)不大于4200。
【专利说明】硬涂层组合物
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求2011年10月19日提交的美国临时专利申请序列号61/549138的优先权。
【技术领域】
[0003]本发明涉及硬涂层组合物，其可例如用作底片(phototool)的保护层。
【背景技术】
[0004]在印刷电路行业，带有电路图案的光掩模或钢网被称为底片。光致抗蚀剂可通过其暴露于光(例如紫外线(UV)光)的此类钢网提供代表电路的错综复杂的图像。该图像通常由许多紧密地间隔在一起的细线和连接组成。在用其制造印刷电路板期间，底片被正面向下设置在光致抗蚀剂层上，然后通过透过底片使光致抗蚀剂暴露于光来实现接触印刷。然后必须在显影前使底片与部分固化的光致抗蚀剂分离。按照这种方式，单个底片可用于制备多个接触印刷。
[0005]在加工之前、加工之后或甚至在加工期间，必须通过显微镜仔细检查底片以确保图像的细线无断裂。持续使用底片会在底片表面上产生细小的刮伤和磨损。底片设置在其上的光致抗蚀剂通常被(例如通过完全真空)层合在铜片上，当将底片从一处光致抗蚀剂转移到下一处光致抗蚀剂时铜片的细小毛刺或毛边会导致刮伤。还频繁地使用清洁布来擦拭底片以确保其无粉尘和棉绒。当在整个底片的表面擦试粉尘的微粒时，粉尘的微粒能够引起刮伤。鉴于在正常使用期间底片表面上的这种普遍的磨损和撕裂，因此必须频繁地检查底片以确保线条的连续性。根据底片的尺寸和复杂情况，这种微观检测能够花费2至3个小时。
[0006]由于底片易刮伤并且在底片的正常使用期间磨损是个严重的问题，因此通常采用具有释放性能的保护膜和外涂层来保`护底片并且允许底片的重复使用。例如，已将涂有各种压敏性粘合剂的聚硅氧烷膜层合至载像表面以保护图像且提供顺利的脱离。然而，由于它们的厚度，层压膜会引起光学失真并因此仅用于分辨率有限的产品。此外，聚硅氧烷膜相对柔软并因此仅提供有限的刮伤保护。可通过使用液体组合物涂覆底片的表面来获得更薄且更硬的保护性涂层。然后，使薄液体涂层硬化以产生具有改善的耐刮伤性的所需保护性涂层。由于具有耐磨性，已使用环氧硅烷和丙烯酸酯(例如聚氨酯丙烯酸酯)作为保护性硬涂层。然而，许多这些保护性外涂层的释放特性有限，因此即使当使用额外增滑剂时，其仍会粘着至光致抗蚀剂表面，特别是当存在诸如高粘度阻焊油墨的粘性光致抗蚀剂材料时。此外，许多保护性涂层组合物包含溶剂。
【发明内容】
[0007]鉴于前文所述，我们认识到在本领域中需要可用于保护表面和物体免受刮伤和磨损的硬涂层组合物。我们还认识到，对于底片应用，如果包含硬涂层组合物的保护层能从粘性光致抗蚀剂材料(例如阻焊油墨)上容易地释放将是有利的。此外，我们认识到，如果这些硬涂层组合物无溶剂或基本上无溶剂，则将是有利的。
[0008]简而言之，在一个方面，本发明提供硬涂层组合物，其包含(a)环氧硅烷化合物、(b)反应性硅氧烷添加剂、和(C)光酸产生剂。该反应性硅氧烷添加剂具有以下通式结构中的一种:
【权利要求】
1.一种硬涂层组合物，其包含: (a)环氧硅烷化合物； (b)反应性硅氧烷添加剂，其具有以下通式结构中的一种:
2.根据权利要求1所述的硬涂层组合物，其包含基于所述硬涂层组合物的总重量计的15重量％或更低的所述反应性硅氧烷添加剂。
3.根据权利要求2所述的硬涂层组合物，其包含基于所述硬涂层组合物的总重量计的2重量％至5重量％的所述反应性硅氧烷添加剂。
4.根据权利要求1所述的硬涂层组合物，其中所述反应性硅氧烷添加剂在25°C下的粘度为90cSt或更低。
5.根据权利要求1所述的硬涂层组合物，其中所述反应性硅氧烷添加剂具有以下通式结构:
HO-Si (CH3) 2- (0-Si (CH3) 2) n_0H (式 2a) 其中式2a的所述反应性硅氧烷添加剂的Mw为400至3500。
6.根据权利要求1所述的硬涂层组合物，其中所述反应性硅氧烷添加剂具有以下通式结构:
Z-SiMe2- (O-SiMe2) n_0SiMe2_Z (式 2b) 其中式2b的所述反应性硅氧烷添加剂的Mw为400至3500，并且Z选自CH30_、CH3CH2O-和(C2H6O) 3SICH2CH2-ο
7.根据权利要求1所述的硬涂层组合物，其中所述环氧硅烷化合物为环氧基封端的硅烷化合物。
8.根据权利要求7所述的硬涂层组合物，其中所述环氧硅烷化合物选自Y-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、Y-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷和β-(3，4-环氧环己基)乙基_ 二甲氧基硅烷。
9.根据权利要求1所述的硬涂层组合物，其还包含相容剂、流平剂、润湿剂或其组合。
10.根据权利要求1所述的硬涂层组合物，其还包含(d)可固化氟化添加剂，所述可固化氟化添加剂包含可固化环氧基团或硅烷官能团或两者。
11.根据权利要求11所述的硬涂层组合物，其中所述可固化氟化添加剂具有以下通式结构:
12.根据权利要求1所述的硬涂层组合物，其中所述组合物无溶剂或基本上无溶剂。
13.根据权利要求1所述的硬涂层组合物，其中所述组合物的闪点为140°F或更高。
14.一种硬涂层组合物，其包含以下物质的反应产物: (a)环氧硅烷化合物； (b)反应性硅氧烷添加剂，其具有以下通式结构中的一种:
15.根据权利要求14所述的硬涂层组合物，其包含(a)、(b)、(c)和(d)的反应产物，其中(d)为可固化氟化添加剂，所述可固化氟化添加剂包含可固化环氧基团或硅烷官能团或两者。
16.根据权利要求15所述的硬涂层组合物，其中所述可固化氟化添加剂具有以下通式结构:
17.根据权利要求15所述的硬涂层组合物，其中所述组合物无溶剂或基本上无溶剂。
18.根据权利要求15所述的硬涂层组合物，其中所述组合物的闪点为140°F或更高。
19.一种涂覆制品，其包含基底和在所述基底的至少一部分上的保护层，所述保护层包含固化的根据权利要求1所述的硬涂层组合物。
20.一种底片，其包含具有设计的图案的光学透明基底和在所述基底上的保护层，所述保护层包含固化的根据权利要求1所述的硬涂层组合物。
【文档编号】C08G77/16GK103890045SQ201280051039
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年10月17日 优先权日:2011年10月19日
【发明者】裘再明 申请人:3M创新有限公司