[发明专利]可双重固化有机聚硅氧烷组合物

说明书

本发明公开了一种可双重固化有机聚硅氧烷组合物。该组合物包含：(A)每分子具有至少两个巯基(‑SH)官能团并且不含烯基基团的第一有机聚硅氧烷；(B)每分子具有至少一个烯基基团和至少一个硅原子键合的烷氧基基团的第二有机聚硅氧烷；(C)任选地每分子具有至少两个烯基基团并且不含硅原子键合的烷氧基基团的有机聚硅氧烷；(D)光引发剂；(E)缩合催化剂；以及(F)环氧官能化合物。该组合物兼具光固化和通过暴露于湿气而固化的能力，并且表现出良好至优异的固化性和长期贮存稳定性。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年10月8日提交的美国临时专利申请号62/742,617的优先权和所有优点，该专利申请的内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及可双重固化有机聚硅氧烷组合物，该组合物能够在经受处于电磁谱的紫外(“UV”)区域中的辐射时且经受湿气时而交联。

背景技术

可固化有机聚硅氧烷组合物以各种形式存在，并且它们的特性可被改性以赋予特定特性，诸如固化化学、粘度、聚合物类型和纯度。它们可被配制成一部分或两部分体系，并且特定的可固化有机聚硅氧烷组合物可经工程化以通过一种以上的机制固化。湿气固化机制、热固化机制和光引发固化机制处于用于引发固化(即反应性有机聚硅氧烷的交联)的那些机制之中。这些机制基于缩合反应(湿气通过该缩合反应而水解硅氧烷主链上的某些基团)或者加成反应，该加成反应可通过某个能量形式(诸如电磁辐射或热)引发。例如，反应性有机聚硅氧烷可在过氧化物存在下通过热来固化，或者它们可在含氢化硅(SiH)化合物和金属氢化硅烷化催化剂(诸如铂催化剂)存在下通过热来固化。

通常，可湿气固化有机聚硅氧烷组合物通过以各种交联剂(诸如烷氧基硅烷、肟基硅烷、乙酰氧基硅烷、氨基硅烷以及带有附接至其一个或多个硅原子的可水解基团的其他硅烷)将α,ω-硅醇封端的有机聚硅氧烷包封来制造。将所得可固化有机聚硅氧烷组合物储存在湿气不可渗透的容器中。

在向相应基底施加期间，将可固化有机聚硅氧烷组合物挤出或者另外施加并暴露于环境条件以用于固化。空气中的湿气然后将水解一个或多个硅原子上的可水解基团(诸如烷氧基、肟基、乙酰氧基和氨基)以形成硅醇，而无论是否包含催化剂。然后可使所得硅醇与剩余未水解基团在缩合反应中进一步反应，以形成硅氧烷键，从而致使可固化有机聚硅氧烷组合物固化。

虽然这些材料在固化时非常可靠并且具有作为涂层的优异特性，但湿气固化趋于缓慢。通常需要24小时或更长的固化时间，而后才能实现完全固化。此类固化时间受限于涂覆组分制造中的吞吐量，因为在将组分用于制造过程的下一步骤之前，可能需要使涂覆组分完全固化。

因此，第三固化模式(紫外光固化)近年来获得了广泛的认可。固化是相对快速的，其中固化弹性体显示出对基底更好的粘附性。在其中涂覆材料的各部分在UV固化期间被遮蔽的情况下，可进一步掺入二次固化模式(通常为湿气固化)。

通常，可UV固化的有机聚硅氧烷组合物可通过硫醇-烯固化或丙烯酸酯固化来实现。在硫醇-烯固化中，巯基(-SH)官能有机聚硅氧烷与含烯基基团的有机聚硅氧烷反应。固化是快速的，并且在固化完成时触摸表面干燥。

使用UV光和湿气固化机制的可双重固化有机聚硅氧烷组合物公开于专利文献1中。该参考文献公开了尤其可用于电子应用中适形涂层的组合物，在该电子应用中，基底具有遮蔽区域，该遮蔽区域不易被直接UV光触及并且需要湿气固化来使那些区域交联。通常，除了存在用于辐射聚合的光引发剂之外，还存在缩合催化剂，诸如有机钛酸盐或有机锡。在没有缩合催化剂的情况下，湿气固化通常不会以任何程度的确定性或在任何可预测的时间范围内发生。因此，作为一个实际问题，在没有缩合催化剂的情况下，这些组合物的湿气固化方面对于商业用途将是不切实际的。

然而，据报道，在商业应用中，此类可双重固化有机聚硅氧烷组合物缺乏长期贮存稳定性。

现有技术文献