硬涂層組合物的制作方法
【專利摘要】一種硬涂層組合物，其包含(a)環(huán)氧硅烷化合物、(b)反應(yīng)性硅氧烷添加劑和(c)光酸產(chǎn)生劑。所述反應(yīng)性硅氧烷添加劑具有以下通式結(jié)構(gòu)中的一種：(1)式(1)或X-SiR1R2-(O-SiR1R2)n-X(式2)其中：R1、R2和R3獨立地為經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1-C6烷基或芳族基團；X為選自-OH、-OR、-OC(O)R、-OSiY1Y2Y3、-CHZCHrL-SiY1Y2Y3和-C(O)(R)3的可固化基團，其中：L為二價鍵合基團；Y1、Y2和Y3獨立地選自C1-C6烷基、和選自-OH、-OC(O)R和-OR的可固化基團，前提條件是Y1、Y2和Y3中的至少一者為可固化基團；R為C1-C4烷基；并且n為至少2且m為至少1，前提條件是所述反應(yīng)性硅氧烷添加劑的重均分子量(Mw)不大于4200。
【專利說明】硬涂層組合物
[0001]相關(guān)專利申請的交叉引用
[0002]本專利申請要求2011年10月19日提交的美國臨時專利申請序列號61/549138的優(yōu)先權(quán)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及硬涂層組合物，其可例如用作底片(phototool)的保護層。
【背景技術(shù)】
[0004]在印刷電路行業(yè)，帶有電路圖案的光掩?；蜾摼W(wǎng)被稱為底片。光致抗蝕劑可通過其暴露于光(例如紫外線(UV)光)的此類鋼網(wǎng)提供代表電路的錯綜復(fù)雜的圖像。該圖像通常由許多緊密地間隔在一起的細線和連接組成。在用其制造印刷電路板期間，底片被正面向下設(shè)置在光致抗蝕劑層上，然后通過透過底片使光致抗蝕劑暴露于光來實現(xiàn)接觸印刷。然后必須在顯影前使底片與部分固化的光致抗蝕劑分離。按照這種方式，單個底片可用于制備多個接觸印刷。
[0005]在加工之前、加工之后或甚至在加工期間，必須通過顯微鏡仔細檢查底片以確保圖像的細線無斷裂。持續(xù)使用底片會在底片表面上產(chǎn)生細小的刮傷和磨損。底片設(shè)置在其上的光致抗蝕劑通常被(例如通過完全真空)層合在銅片上，當(dāng)將底片從一處光致抗蝕劑轉(zhuǎn)移到下一處光致抗蝕劑時銅片的細小毛刺或毛邊會導(dǎo)致刮傷。還頻繁地使用清潔布來擦拭底片以確保其無粉塵和棉絨。當(dāng)在整個底片的表面擦試粉塵的微粒時，粉塵的微粒能夠引起刮傷。鑒于在正常使用期間底片表面上的這種普遍的磨損和撕裂，因此必須頻繁地檢查底片以確保線條的連續(xù)性。根據(jù)底片的尺寸和復(fù)雜情況，這種微觀檢測能夠花費2至3個小時。
[0006]由于底片易刮傷并且在底片的正常使用期間磨損是個嚴重的問題，因此通常采用具有釋放性能的保護膜和外涂層來保`護底片并且允許底片的重復(fù)使用。例如，已將涂有各種壓敏性粘合劑的聚硅氧烷膜層合至載像表面以保護圖像且提供順利的脫離。然而，由于它們的厚度，層壓膜會引起光學(xué)失真并因此僅用于分辨率有限的產(chǎn)品。此外，聚硅氧烷膜相對柔軟并因此僅提供有限的刮傷保護?？赏ㄟ^使用液體組合物涂覆底片的表面來獲得更薄且更硬的保護性涂層。然后，使薄液體涂層硬化以產(chǎn)生具有改善的耐刮傷性的所需保護性涂層。由于具有耐磨性，已使用環(huán)氧硅烷和丙烯酸酯(例如聚氨酯丙烯酸酯)作為保護性硬涂層。然而，許多這些保護性外涂層的釋放特性有限，因此即使當(dāng)使用額外增滑劑時，其仍會粘著至光致抗蝕劑表面，特別是當(dāng)存在諸如高粘度阻焊油墨的粘性光致抗蝕劑材料時。此外，許多保護性涂層組合物包含溶劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于前文所述，我們認識到在本領(lǐng)域中需要可用于保護表面和物體免受刮傷和磨損的硬涂層組合物。我們還認識到，對于底片應(yīng)用，如果包含硬涂層組合物的保護層能從粘性光致抗蝕劑材料(例如阻焊油墨)上容易地釋放將是有利的。此外，我們認識到，如果這些硬涂層組合物無溶劑或基本上無溶劑，則將是有利的。
[0008]簡而言之，在一個方面，本發(fā)明提供硬涂層組合物，其包含(a)環(huán)氧硅烷化合物、(b)反應(yīng)性硅氧烷添加劑、和(C)光酸產(chǎn)生劑。該反應(yīng)性硅氧烷添加劑具有以下通式結(jié)構(gòu)中的一種:
【權(quán)利要求】
1.一種硬涂層組合物，其包含: (a)環(huán)氧硅烷化合物； (b)反應(yīng)性硅氧烷添加劑，其具有以下通式結(jié)構(gòu)中的一種:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬涂層組合物，其包含基于所述硬涂層組合物的總重量計的15重量％或更低的所述反應(yīng)性硅氧烷添加劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硬涂層組合物，其包含基于所述硬涂層組合物的總重量計的2重量％至5重量％的所述反應(yīng)性硅氧烷添加劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬涂層組合物，其中所述反應(yīng)性硅氧烷添加劑在25°C下的粘度為90cSt或更低。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬涂層組合物，其中所述反應(yīng)性硅氧烷添加劑具有以下通式結(jié)構(gòu):
HO-Si (CH3) 2- (0-Si (CH3) 2) n_0H (式 2a) 其中式2a的所述反應(yīng)性硅氧烷添加劑的Mw為400至3500。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬涂層組合物，其中所述反應(yīng)性硅氧烷添加劑具有以下通式結(jié)構(gòu):
Z-SiMe2- (O-SiMe2) n_0SiMe2_Z (式 2b) 其中式2b的所述反應(yīng)性硅氧烷添加劑的Mw為400至3500，并且Z選自CH30_、CH3CH2O-和(C2H6O) 3SICH2CH2-ο
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬涂層組合物，其中所述環(huán)氧硅烷化合物為環(huán)氧基封端的硅烷化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硬涂層組合物，其中所述環(huán)氧硅烷化合物選自Y-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、Y-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷和β-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基_ 二甲氧基硅烷。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬涂層組合物，其還包含相容劑、流平劑、潤濕劑或其組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬涂層組合物，其還包含(d)可固化氟化添加劑，所述可固化氟化添加劑包含可固化環(huán)氧基團或硅烷官能團或兩者。
11.根據(jù)權(quán)利要求11所述的硬涂層組合物，其中所述可固化氟化添加劑具有以下通式結(jié)構(gòu):
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬涂層組合物，其中所述組合物無溶劑或基本上無溶劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬涂層組合物，其中所述組合物的閃點為140°F或更高。
14.一種硬涂層組合物，其包含以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物: (a)環(huán)氧硅烷化合物； (b)反應(yīng)性硅氧烷添加劑，其具有以下通式結(jié)構(gòu)中的一種:
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的硬涂層組合物，其包含(a)、(b)、(c)和(d)的反應(yīng)產(chǎn)物，其中(d)為可固化氟化添加劑，所述可固化氟化添加劑包含可固化環(huán)氧基團或硅烷官能團或兩者。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的硬涂層組合物，其中所述可固化氟化添加劑具有以下通式結(jié)構(gòu):
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的硬涂層組合物，其中所述組合物無溶劑或基本上無溶劑。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的硬涂層組合物，其中所述組合物的閃點為140°F或更高。
19.一種涂覆制品，其包含基底和在所述基底的至少一部分上的保護層，所述保護層包含固化的根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬涂層組合物。
20.一種底片，其包含具有設(shè)計的圖案的光學(xué)透明基底和在所述基底上的保護層，所述保護層包含固化的根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬涂層組合物。
【文檔編號】C08G77/16GK103890045SQ201280051039
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月19日
【發(fā)明者】裘再明 申請人:3M創(chuàng)新有限公司