[发明专利]双重固化性聚合物及其制备和用途

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2006年12月21日提交的美国临时申请序列号60/876275的权益，美国临时申请序列号60/876275在此通过参考引入。 

背景技术

技术领域

双重固化性硅氧烷聚合物具有通过两种不同的固化机理固化的官能团。含此处所述的聚合物的组合物固化形成具有相当结构和强度的产品(网络)，而与使用哪种固化机理无关。该聚合物和组合物可用于电子应用，例如用作保形涂层、密封剂和粘合剂。 

要解决的技术问题

可辐射(例如，紫外线UV)固化的涂层依赖于辐射光线进行固化。UV固化是一种低温、快速的可自由使用的固化工艺，它允许制造者在小的空间内以高的产量生产大量固化的材料。对于电路板制造者来说，这使得UV固化成为吸引人的技术。然而，负载组件的电路板的复杂结构使得它们成为不那么理想的UV固化的候选物，这是因为在各组件下存在“阴影区域”。 

在UV可固化的涂层中广泛使用两种化学；一种是丙烯酸酯类，另一种是环氧化物。丙烯酸酯基体系通过光生成的自由基物质引发。在光引发和聚合中自由基的半衰期相对短，结果仅仅当进行活性辐射时才发生聚合。环氧基体系借助阳离子机理固化，于是通过UV辐射，使潜酸(通常为鎓盐形式)分解，得到强酸，然后所述强酸引发环氧基自加成，形成醚键。反应性阳离子中心具有相对长的半衰期，结果聚合可持续数天，这取决于固化基体的性质。在硬质体系内，阳离子中心捕获在基体内，和可使用后烘烤来增加基体的迁移率并因此 加快固化。在柔性硅氧烷环氧化物体系内，聚合可在室温下继续。 

已提出了数种方法来解决阴影固化的问题。一个实例是烘烤涂层。在UV辐射之后，后烘烤电路板是昂贵的第二步骤，它使得使用UV的目的失效。此外，热可引发固化阳离子物质的鎓盐分解。类似地，热可使固化丙烯酸酯基体系用的自由基生成物质例如过氧化物或氢过氧化物分解。 

解决阴影固化问题的可供替代方法是所谓的双重固化材料。这一材料的常规路线是采用厌氧自由基引发剂体系作为辅助机理，借助UV触发的自由基引发的丙烯酸酯官能的硅氧烷，或者相反借助湿气引发的硅氧烷室温可硫化(RTV)化学物质，例如以下所示的甲氧基硅烷官能的材料。 

典型地通过用三甲氧基丙烯酰基硅烷封端直链硅烷醇官能的聚二甲基硅氧烷流体，衍生在这一族内的硅氧烷丙烯酸酯聚合物。尽管可获得丙烯酸酯化的硅氧烷，但它们的缺点是：1)难以借助常规的氢化硅烷化路线制备，和2)丙烯酸酯基在合成过程中易于热聚合。这一路线还限制可获得的聚合物结构，仅仅存在有限数量的硅烷醇聚合物；典型地仅仅直链硅烷醇封端的聚合物。当在硅烷上的烷氧基之一与仅仅留下两个可供缩合的烷氧基的硅烷醇流体缩合时，将降低二次固化速度。在例如以上所述的聚合物中，可变的唯一设计是用下标z表示的聚合度(DP)。借助这一路线制备的硅氧烷聚合物还倾向于分解，这是因为由缩合催化剂引起的尾咬反应导致的。 

发明概述

聚合物每一分子平均包括大于一个式(I)的基团： 其中Z选自一个硅原子和间隔基，其中E、A、和R可 键合到间隔基内的同一原子或不同原子上；其中A基在末端包括通式 的单元；E基在末端包括通式 的单元；每一R基独立地选自R¹、R²、E、A和共价键；和其中每一R¹独立地为氧原子或二价烃基；每一R²独立地为单价烃基；每一X独立地为单价可水解基团；每一J独立地为单价环氧官能的有机基团；每一下标s独立地为数值1、2或3；和每一下标t独立地为数值1、2或3。在该聚合物中，平均每一E基紧密地邻近一个或多个A基，和平均每一A基紧密地邻近一个或多个E基。对于本申请的目的来说，“紧密地邻近”是指E和A基足够靠近彼此，以充当一个交联单元。 

详细说明