[发明专利]可喷墨印刷的组合物和掩蔽方法

说明书

技术领域

本发明涉及在基材表面修饰期间对基材的区域进行掩蔽的组合物和方法。具体地，但不是排它地，本发明涉及适合用作掩蔽组合物的可喷墨印刷的组合物和/或将所述组合物喷墨印刷在基材上以掩蔽所述基材的区域、同时对所述基材的未掩蔽区域进行修饰、随后将所述掩蔽组合物除去的方法。

背景技术

为了充当掩模，组合物应固化，以形成良好粘附到基材上且对修饰基材的未掩蔽区域所使用的条件具有抵抗性的膜，同时一旦不再需要所述膜，就可以例如通过利用溶剂或苛性溶液洗涤，容易地将所述膜从所述基材上除去。大部分商购获得的掩蔽组合物是热熔性油墨，其在高温下应用时为液体，并在随后冷却时发生凝固。印刷这种油墨需要昂贵且专用的印刷设备。此外，在涉及高温的工艺中，这种油墨不适合用作掩模。可辐射固化的喷射油墨在包括塑料和纸张的许多材料上形成耐久的膜，因此被用于广泛的制图市场中。可辐射固化的油墨还可使用范围广泛的印刷头进行印刷。尽管使用这种可辐射固化的可喷墨印刷的组合物、尤其是自由基固化组合物也是已知的，但是作为掩蔽组合物，商购获得的可喷墨印刷的掩蔽组合物一旦固化，使用碱性溶液通常不能将其从基材上完全除去。许多商购获得的可辐射固化的可喷墨印刷掩蔽组合物会成片或大块地从基材剥落。而且，许多常规的掩蔽组合物不能耐受诸如超过100℃温度的高温。

一直需要一种形成膜的可喷墨印刷的组合物，所述膜良好地粘附到基材上，对修饰基材的未掩蔽区域的条件提供足够的抵抗性且一旦不再需要它的掩蔽功能时可将其从基材上完全除去。具体地，需要形成膜的可喷墨印刷的组合物，所述膜与良好地粘附到基材上且在高温下对酸性条件提供充足的抵抗性和/或不发生劣化。

发明内容

本发明提供了一种修饰基材表面的方法，所述方法包括如下步骤：

a)在基材上施加可辐射固化的掩蔽组合物，所述掩蔽组合物包含具有活性甲硅烷基的化合物并且其固化以形成碱可除去的图像；

b)将所述基材上的所述印刷组合物暴露于辐射下以形成固化图像(由此掩蔽基材的特定区域并留下未掩蔽的其他区域)；

c)对所述基材的未掩蔽区域进行修饰；和

d)利用碱性溶液对所述固化图像进行处理，以便使所述固化图像从所述基材上脱离。

本发明还提供一种适合用作本发明方法中的掩蔽组合物的可辐射固化的组合物。

已经发现，使用碱性溶液可将包含具有活性甲硅烷基的化合物的固化组合物从基材上完全除去，所述组合物在酸性条件下发生固化。已经发现，可配制出本发明的组合物，所述组合物一旦固化，则抵抗腐蚀基材所使用的酸性条件和/或在沉积方法(即，向基材的未掩蔽区域中添加其他材料的方法)中所使用的高温。优选地，所述掩蔽组合物为可喷墨印刷的组合物。优选地，通过喷墨印刷方法，将掩蔽组合物施加到基材上。

“活性甲硅烷基”是连接到硅原子上的不稳定基团。不稳定基团是任何可水解的基团和氢。活性甲硅烷基典型地是包含活性Si-O键的基团，如活性酰氧基甲硅烷基和烷氧基甲硅烷基。活性甲硅烷基的其他实例是包含活性Si-Cl键的基团。具有活性甲硅烷基的成分可包含一个或多个活性甲硅烷基。具有活性甲硅烷基的优选化合物包括单官能硅烷化合物、双官能硅烷化合物和三官能硅烷化合物。双官能硅烷包含两个活性Si-O键，所述键或在单个硅原子上，例如包含二烷氧基硅烷部分的化合物，或在两个分开的硅原子上。三官能硅烷包含三个活性Si-O键，所述键或在单个硅原子上，例如包含三烷氧基硅烷部分的化合物，或者在两个以上分开的硅原子上。具有活性甲硅烷基的化合物可以具有超过三个的活性甲硅烷基，例如四个或六个活性甲硅烷基。具有超过三个活性甲硅烷基的化合物的实例包括四烷氧基硅烷、六烷氧基二硅烷、四(烷氧基，烷氧基)硅烷和二(三烷氧基甲硅烷基)链烷。尤其优选的具有活性甲硅烷基的化合物是单官能硅烷，其是具有单个活性甲硅烷基的化合物。具有单个活性甲硅烷基的合适化合物包括烷氧基三烷基硅烷、羟基三烷基硅烷和酰氧基三烷基硅烷。尤其优选烷氧基三烷基硅烷。尤其优选的具有活性甲硅烷基的化合物包括乙氧基三甲基硅烷、环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(GLYMO)和甲基三甲氧基硅烷。在某些实施方案中，所述组合物包含超过一种具有活性甲硅烷基的化合物。例如，所述组合物可包含具有活性甲硅烷基的第一化合物和具有活性甲硅烷基的第二化合物。为了避免疑问，不含活性甲硅烷基的含硅化合物，例如含聚合硅的物质、包括聚硅氧烷(也称作有机硅)，其包含-Si(R)₂-O-单元的聚合物链，其中R为烷基或芳基，这样的化合物不是本发明具有活性甲硅烷基的化合物。