[發明專利]環氧官能化全氟聚醚聚氨酯

有效

• 申請號: 201080041361.0
• 申請日: 2010-09-15
• 公開（公告）號: CN102498156A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 裘再明;約翰·C·胡爾滕
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: C08G73/14
• 分類號: C08G73/14;C08G73/06;C08G65/323;C08G18/83;C09D175/08;C09D183/04
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張爽;樊衛民

技術領域

本發明涉及環氧官能化全氟聚醚聚氨酯化合物以及涉及包含所述化合物的硬涂層組合物。

背景技術

在印刷電路行業，帶有電路圖案的光掩模或鋼網被稱為底片。這種可通過其來曝光光致抗蝕劑的鋼網提供用以表現電路的錯綜復雜的圖像。該圖像通常由許多細線以及間隔緊密的連接組成。在用其制造印刷電路板期間，底片被正面向下設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高強度光來實現接觸印刷。按照這種方式，單個底片能夠被用來實現多次接觸印刷。

加工后，可通過顯微鏡仔細檢查底片，以確保圖像的細線無斷裂。持續使用底片會在底片表面上產生細小的刮傷和磨損。底片設置在其上的光致抗蝕劑通常被層合在銅片上，當將底片從一處光致抗蝕劑轉移到下一處光致抗蝕劑時銅片的細小毛刺或毛邊會導致刮傷。底片還被頻繁地使用軟布來擦拭以確保其無粉塵和棉絨。當在底片的表面上擦拭灰塵的微粒時，這些微粒會引起刮傷。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性。根據底片的尺寸和復雜情況，這種微觀檢測會花費2到3個小時。

由于底片容易刮傷并且在底片的正常使用期間磨損也是一個嚴重的問題這樣的事實，因此通常采用保護膜和外涂層來保護底片。例如，用各種壓敏粘合劑涂覆的聚酯膜已被層合到具有圖像的表面上以保護該圖像。然而，由于它們的厚度，層合膜會引起光學失真并因此引起分辨率降低。可通過使用液體組合物涂覆底片的表面來獲得更薄的保護涂層。在涂覆之后，將薄的液體涂層硬化以產生所需的保護涂層。環氧硅烷和丙烯酸酯(例如，聚氨酯丙烯酸酯)在這類涂層中是可用的，因為它們具有耐磨性。然而，許多保護性外涂層具有有限的釋放性質，并因此往往會粘到光致抗蝕劑的表面上，特別是當存在相對粘性的材料(例如高粘度阻焊層油墨)時。

發明內容

鑒于前文所述，我們認識到需要可固化的化合物，其可用在硬涂層組合物中來保護表面和物體免受刮傷和磨損。我們還認識到，對于底片應用，如果包含硬涂層組合物的保護層能從相對粘性的材料(例如阻焊層油墨)上容易地釋放將是有利的。

簡而言之，在一個方面，本發明提供具有以下通式結構的環氧官能化全氟聚醚聚氨酯化合物：

(R_fQX₁C(O)NH)_m-R_i-(NHC(O)X₂Q(E)_o)_n

其中：

R_f為單價全氟聚醚部分；

Q獨立地為化合價為至少2的連接基，其可以包含雜原子；

X₁為O、S或NR，其中R為H或1至4個碳原子的低級烷基；

R_i為多異氰酸酯殘基；

X₂為O、S或NR，其中R為1至4個碳原子的低級烷基；

E為具有至少一個環氧乙烷環的有機基團；

m為至少1；n為至少1；o為1、2或3；以及

m+n為2至10。

在另一方面，本發明提供包含以下成分的硬涂層組合物：(a)一種或多種環氧硅烷化合物，(b)本發明的一種或多種環氧官能化全氟聚醚聚氨酯化合物，以及(c)光酸產生劑。

本發明的硬涂層組合物可提供耐磨性、硬度、透明度、低表面能與低附著性、釋放性、抗反射性、耐色漬及污漬性，以及拒色漬性、拒污漬性、拒溶劑性、拒油性和拒水性。包含固化硬涂層組合物的保護層可用于保護各種硬基底。它們尤其適用于保護底片免受刮傷和磨損。包含本發明的固化硬涂層組合物的保護層具有良好的釋放性，因而不會粘到光致抗蝕劑表面上，即便存在粘性材料例如高粘度阻焊層時也是如此。具有包含本發明的固化硬涂層組合物的保護層的底片可有利地用于實現多次接觸印刷(例如5次或更多次(優選10次或更多次；更優選20次或更多次))。

由本發明的硬涂層組合物形成的固化保護層具有低表面能，其后退水接觸角大于約50°(優選大于約55°；更優選大于約60°)，后退十六烷接觸角大于約50°(優選大于約55°；更優選大于約60°)。所述保護層還表現出良好的釋放性/低剝離力。

具體實施方式

環氧官能化全氟聚醚聚氨酯化合物

本發明的環氧官能化全氟聚醚聚氨酯具有以下通式結構：