基于丙烯酸酯的可固化打印介質(zhì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種基于丙烯酸酯的可固化打印介質(zhì)。單體、二聚體、三聚體、寡聚體以及樹(shù)脂形式的丙烯酸酯，通過(guò)由加熱和任選地過(guò)氧化物固化劑引起的交聯(lián)，形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)?？梢远ㄖ婆浞絹?lái)獲得固化的聚合物的所需性能，包括：膜硬度、燃盡特性以及對(duì)玻璃的粘附力。通過(guò)控制丙烯酸類單體、寡聚體和用作陶瓷介質(zhì)或載體的樹(shù)脂的相對(duì)比例來(lái)調(diào)整此類性能。
【專利說(shuō)明】基于丙烯酸酯的可固化打印介質(zhì)
【背景技術(shù)】1.發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)的(基于丙烯酸酯的)打印介質(zhì)，采用自由基引發(fā)劑而不使用低沸點(diǎn)溶劑能使其固化，因此其釋放揮發(fā)性有機(jī)化合物的水平較低。
[0002]2.相關(guān)技術(shù)說(shuō)明
[0003]對(duì)陶瓷應(yīng)用有用的網(wǎng)版印刷和輥涂布用傳統(tǒng)介質(zhì)包括溶劑和有機(jī)粘結(jié)劑樹(shù)脂。某些可能需要紫外光來(lái)固化。溶劑基體系因此釋放高濃度的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)，在300-400克每升或更大的范圍內(nèi)。紫外光可固化涂層被限制為大約30微米的膜厚度，并需要紫外光燈來(lái)固化。本發(fā)明的基于丙烯酸酯的可固化打印介質(zhì)克服了關(guān)于VOC釋放和膜厚度兩方面的缺點(diǎn)。
[0004]發(fā)明概述
[0005]本發(fā)明提供了一種丙烯酸基可固化打印介質(zhì)，其不使用專門的紫外線固化設(shè)備就能固化。本發(fā)明的介質(zhì)能夠僅僅通過(guò)加熱來(lái)固化，例如對(duì)流加熱或紅外線加熱。該介質(zhì)能夠以比UV可固化介質(zhì)大得多的厚度進(jìn)行印刷或另外地施加，快速固化并釋放極低量的揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)品(VOC)。固化劑如光引發(fā)劑不是必需的，并優(yōu)選不包括固化劑。
[0006]單體、二聚體、三聚體、寡聚體和樹(shù)脂形式的丙烯酸酯，通過(guò)由加熱和任選使用的固化劑如過(guò)氧化物引起的交聯(lián)形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)?？梢哉{(diào)整配方來(lái)獲得固化聚合物所需的性能，包括:膜硬度、燃盡特性以及對(duì)玻璃或其它基材的粘附力。通過(guò)控制用來(lái)形成本發(fā)明的介質(zhì)的丙烯酸單體、寡聚體和樹(shù)脂的相對(duì)比例來(lái)調(diào)整此類性能。
[0007]概括地，本發(fā)明的組合物為包括不飽和碳-碳鍵的可打印介質(zhì)或載體，其通過(guò)由加熱和任選的溫敏引發(fā)劑引發(fā)的自由基聚合而進(jìn)行固化。除了上述組分，還可以使用還原劑。紫外線能量不是必須的，并且紫外線能量實(shí)際上不會(huì)起到固化本發(fā)明體系的作用。不使用光引發(fā)劑時(shí)，使用紫外光不足以固化本文描述的體系。
[0008]本發(fā)明的介質(zhì)包括官能丙烯酸酯單體(單官能至五官能的)、丙烯酸寡聚體和丙烯酸樹(shù)脂的各種組合。金屬干燥劑任選是有用的?？梢栽谂浞街屑尤胱杂苫宄齽﹣?lái)保證長(zhǎng)的儲(chǔ)存期限，即罐內(nèi)穩(wěn)定劑。
[0009]具體地，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案為低V0C、可熱固化介質(zhì)，其包括:(a)20-95wt%、優(yōu)選30-80wt %、更優(yōu)選35-70wt %的具有至少一個(gè)官能度的官能丙烯酸酯單體；(b) 0.l-20wt %、優(yōu)選l_18wt %、更優(yōu)選2-15wt %的在STP下沸點(diǎn)至少為150°C，優(yōu)選至少為175°C，更優(yōu)選至少為200°C的溶劑；(c)高達(dá)20wt%、優(yōu)選(λ l_18wt%、更優(yōu)選1_15?七％的丙烯酸樹(shù)脂；和(d)高達(dá)15wt%、優(yōu)選0.5-12wt%,更優(yōu)選1-1Owt%的包括聚酯殘基和聚氨酯殘基中的至少一種的寡聚體。
[0010]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案為如前段中的介質(zhì)，其中丙烯酸樹(shù)脂以介質(zhì)的
0.l-20wt%的量存在，且其中丙烯酸樹(shù)脂具有選自如下組成的組的通式(b)Ar1C(O)OR, (C)Ar1R1C(O) OR, (d) R1Ar1C (O) OR及其組合；其中Ar1為具有高達(dá)30個(gè)碳的芳香族殘基，其任選由至少一個(gè)選自如下所組成的組的取代基取代:-0H、C1-C4烷氧基、(^-(；烷氧羰基或羰基；其中R1為具有高達(dá)15個(gè)碳的脂肪族殘基，其任選由至少一個(gè)選自如下所組成的組的取代基取代:-0H、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧羰基或羰基；且其中Ar1或R1中任一個(gè)或兩個(gè)都可以為C5-Cltl環(huán)烷基，其任選被以下取代基單取代或多取代=C1-C4烷基、-OHX1-C4烷氧基、C1-C4燒氧擬基或擬基及其組合。
[0011]本發(fā)明的另一實(shí)施方案為形成裝飾的玻璃結(jié)構(gòu)的方法，其包括:(a)將瓷釉組合物施加到第一玻璃基底上，所述瓷釉組合物包括(i)玻璃組分和(ii)低V0C、可熱固化介質(zhì)，所述低V0C、可熱固化介質(zhì)包括:(l)20-95wt%的具有至少一個(gè)官能度的官能丙烯酸酯單體；(2) 0.l_20wt%的在STP下沸點(diǎn)為200°C以上的溶劑；(3)高達(dá)20wt%的丙烯酸樹(shù)脂；和(4)高達(dá)15wt%的包括聚酯殘基和聚氨酯殘基中的至少一種的寡聚體；(b)通過(guò)曝露于熱下來(lái)將該介質(zhì)固化，將介質(zhì)加熱至高達(dá)204°C，進(jìn)而將介質(zhì)牢固地粘附至第一基底上； (c)將第二玻璃基底與第一玻璃基底堆疊，其中固化的漿料-介質(zhì)位于第一和第二玻璃基底之間；和(d)堆疊的玻璃基底經(jīng)燃燒操作，在其完成后，(i)只有第一玻璃基底生成了燒結(jié)的瓷釉組合物；(ii)介質(zhì)充分地完全燒盡；且(iii)玻璃基底彼此不粘附。
[0012]本發(fā)明的另一實(shí)施方案為制備太陽(yáng)能電池觸點(diǎn)的方法，其包括:(a)將漿料施加到硅片上，其中漿料包括(i)包含銀和鋁的至少一種的金屬組分；(ii)包含至少一種玻璃粉的玻璃組分；和(iii)低V0C、可熱固化的介質(zhì)，其包括:(l)20-95wt%的具有至少一個(gè)官能度的官能丙烯酸酯單體；(2)0.l-20Wt%的、在STP下沸點(diǎn)為200°C以上的溶劑；(3)高達(dá)20wt%的丙稀酸樹(shù)脂；和(4)聞達(dá)15wt%的包括聚酷殘基和聚氣酷殘基中的至少一種的募聚體；以及(b)燃燒漿料來(lái)形成觸點(diǎn)。
[0013]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案為形成裝飾的玻璃結(jié)構(gòu)的方法，其包括:(a)在燃燒之前，將包括(i)玻璃組分和(ii)基于丙烯酸酯介質(zhì)的釉質(zhì)組合物施加到第一玻璃基底上；(b)固化該介質(zhì)；(C)將第二玻璃基底與第一玻璃基底堆疊，其中玻璃組分和介質(zhì)位于第一和第二玻璃基底之間；和(d)燃燒玻璃基底，其中(i)玻璃組分熔合至第一玻璃基底上；(ii)介質(zhì)完全燒盡；且(iii)玻璃基底彼此不粘附。
[0014]發(fā)明詳述
[0015]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案為低V0C、可熱固化的介質(zhì)，其包括:(a)20-95wt%、優(yōu)選30-80wt %、更優(yōu)選35-70wt %的具有至少一個(gè)官能度的官能丙烯酸酯單體；(b)0.l-20wt%、優(yōu)選l_18wt%、更優(yōu)選2-15?七％的STP下沸點(diǎn)至少為150°C，優(yōu)選至少為175°C，更優(yōu)選至少為200°C的溶劑；(c)高達(dá)20wt%、優(yōu)選(λ l_18wt%、更優(yōu)選l_15wt%的丙烯酸樹(shù)脂；和(d)高達(dá)15wt%、優(yōu)選0.5-12wt%,更優(yōu)選1-1Owt%的包括聚酯殘基和聚氨酯殘基中的至少一種的寡聚體。
[0016]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案為如前段中的介質(zhì)，其中丙烯酸樹(shù)脂以介質(zhì)的0.l-20wt%的量存在，且其中丙烯酸樹(shù)脂具有選自如下所組成的組的通式:(8)1^(:(0)01^
(b)Ar1C (O) OR、(c) Ar1R1C (O) OR、(d) R1Ar1C (O) OR 及其組合；其中 Ar1 為具有高達(dá) 30 個(gè)碳的芳香族殘基，其任選由至少一個(gè)選自如下所組成的組的取代基取代:-0H、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧羰基或羰基；其中R1為具有高達(dá)15個(gè)碳的脂肪族殘基，其任選由至少一個(gè)選自如下所組成的組的取代基取代:-0H、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧羰基或羰基；且其中Ar1或R1中任一個(gè)或兩個(gè)都可以為C5-Cltl環(huán)烷基，其任選被以下取代基單取代或多取代A1-C4烷基、-0H、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧羰基或羰基及其組合。
[0017]本發(fā)明的另一實(shí)施方案為形成裝飾的玻璃結(jié)構(gòu)的方法，包括:(a)將包括(i)玻璃組分和(ii)低V0C、可熱固化介質(zhì)的瓷釉組合物施加到第一玻璃基底上，所述低V0C、可熱固化介質(zhì)包括:(l)20-95wt %的具有至少一個(gè)官能度的官能丙烯酸酯單體；
(2)0.l_20wt%的在STP下沸點(diǎn)為200°C以上的溶劑；(3)高達(dá)20wt%的丙烯酸樹(shù)脂；和(4)高達(dá)15wt%的包括聚酯殘基和聚氨酯殘基中的至少一種的寡聚體；(b)通過(guò)曝露于熱下將該介質(zhì)固化，將介質(zhì)加熱至高達(dá)204°C，進(jìn)而將介質(zhì)牢固地粘附至第一基底上；(c)將第二玻璃基底與第一玻璃基底堆疊，其中固化的漿料-介質(zhì)位于第一玻璃基底和第二玻璃基底之間；和(d)堆疊的玻璃基底經(jīng)燃燒操作，在其完成后，(i)只有第一玻璃基底生成了燒結(jié)的釉質(zhì)組合物；(ii)介質(zhì)充分地完全燒盡；且(iii)玻璃基底彼此不粘附。
[0018]本發(fā)明的另一實(shí)施方案為制備太陽(yáng)能電池觸點(diǎn)的方法，其包括:(a)將漿料施加到硅片上，其中漿料包括(i)包含銀和鋁的至少一種的金屬組分；(ii)包含至少一種玻璃粉的玻璃組分；和(iii)低V0C、可熱固化的介質(zhì)，其包括:(l)20-95wt%的具有至少一個(gè)官能度的官能丙烯酸酯單體；(2)0.l-20Wt%的在STP下沸點(diǎn)為200°C以上的溶劑；(3)高達(dá)20wt%的丙稀酸樹(shù)脂；和(4)聞達(dá)15wt%的包括聚酷殘基和聚氣酷殘基中至少一種的募聚體；以及(b)燃燒漿料形成觸點(diǎn)。
[0019]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案為形成裝飾的玻璃結(jié)構(gòu)的方法，其包括:(a)在燃燒之前，將包括(i)玻璃組分和(ii)基于丙烯酸酯介質(zhì)的釉質(zhì)組合物施加到你第一玻璃基底上；
(b)固化該介質(zhì)；(C)將第二玻璃基底與第一玻璃基底堆疊,其中玻璃組分和介質(zhì)位于第一玻璃基底和第二玻璃基底之間；和(d)燃燒玻璃基底，其中(i)玻璃組分熔合至第一玻璃基底上；(ii)介質(zhì)完全燒盡；且(iii)玻璃基底彼此不粘附。
[0020]本發(fā)明的介質(zhì)釋放出低于250克每升的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)，優(yōu)選低于200g/l，更優(yōu)選低于150g/l，還更優(yōu)選低于140g/l，更優(yōu)選低于125g/l。在目前最優(yōu)選地實(shí)施方案中，VOC水平不超過(guò)120g/l。
[0021]術(shù)語(yǔ)“高達(dá)”意指:指明的成分可以存在或不存在。術(shù)語(yǔ)“不超過(guò)”意指討論的成分必然地以可測(cè)的量存在，直至記載的最大值。在沒(méi)有其它教導(dǎo)的情況下，以“不超過(guò)”表示的范圍的下限為0.01%。
[0022]本發(fā)明包括對(duì)在包括玻璃的基底上印刷和輥涂布是有用的有機(jī)介質(zhì)。所述介質(zhì)包括:官能丙烯酸酯單體、任選的丙烯酸樹(shù)脂和任選的含有丙烯酸酯單體的寡聚體。每種組成詳述如下。
[0023]丙烯酸酯。本文中有用的單官能丙烯酸酯包括分子量范圍約150至約400的單官能丙烯酸酯。通常地，包括C1-C2tl脂肪基和C6-C3tl芳香基中的至少一種的單官能丙烯酸酯是合適的。具體例子包括例如:丙烯酸2 (2-乙氧基乙氧基)乙酯(188)、2_苯氧基乙基丙烯酸酯(192)、丙烯酸異癸酯(212)、丙烯酸月桂酯(254)和丙烯酸十八酯(324);其中括號(hào)內(nèi)的數(shù)字表示特定丙烯酸酯的近似分子量。分子量范圍150至400的烷氧基脂肪族丙烯酸酯通常是有用的。
[0024]本文中有用的雙官能丙烯酸酯包括分子量范圍約250至約500的雙官能丙烯酸酯。通常地，包括C2-C22脂肪基和C6-C3tl芳香基中的至少一種的雙官能丙烯酸酯是合適的。具體例子包括例如:二丙二醇二丙烯酸酯(242)、三乙二醇二丙烯酸酯(258)、三丙二醇二丙烯酸酯(300)、丙氧基新戊二醇二丙烯酸酯(328)和烷氧基脂肪族二丙烯酸酯(330)。
[0025]通常，本文中有用的三官能丙烯酸酯包括分子量范圍約400至約1200的三官能丙烯酸酯。包括C2-C24脂肪基和C6-C3tl芳香基中的至少一種的三官能丙烯酸酯是合適的。例如季戊四醇三丙烯酸酯(298)、乙氧基化3三羥甲基丙烷-三丙烯酸酯(428)、乙氧基化2Q三羥甲基丙烷-三丙烯酸酯(即二十-乙氧基三羥甲基丙烷)(1176)和丙氧基化3三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(470)。
[0026]本文中有用的寡聚體包括分子量范圍約600-1800的寡聚體。該寡聚體包括例如:丙烯酸酯化聚酯-聚氨酯共聚物(800至1800)、聚氨酯丙烯酸酯(600-1200)和聚酯丙烯酸酯(600-1200)的典型列子。
[0027]例如,有用的丙烯酸酯化聚酯/聚氨酯共聚物為購(gòu)自Lord Corporatin ofErie,PA，商品名為PE 5271-20，分子量為1200至1500的共聚物。其它包括來(lái)自Thiokol的ZL-1178和來(lái)自Sartomer Corporation的CN984聚氨酯丙烯酸酯。
[0028]樹(shù)脂。有用的樹(shù)脂包括分子量在30000至150000的范圍內(nèi)的聚甲基丙烯酸酯甲酯和聚甲基丙烯酸乙酯、Elvacite? 2043、Elvacite? 2045、Paraloid? B-67、Paraloid?B-72和聚異丁烯丙烯酸甲酯。Elvacite? 2043為聚甲基丙烯酸乙酯樹(shù)脂。該樹(shù)脂不參與交聯(lián)反應(yīng)，而是作為分散反應(yīng)性組分的基質(zhì)。其它非反應(yīng)性丙烯酸樹(shù)脂可以代替Elvacite產(chǎn)品使用。
[0029]固化劑。固化劑是任選的，但是能促進(jìn)提升固化速率?？梢允褂萌邕^(guò)氧化物的自由基引發(fā)劑，例如過(guò)氧化氫、過(guò)氧化鈉、過(guò)氧化鉀、過(guò)氧化對(duì)甲氧基苯甲酰、過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化二苯甲酰、叔丁基過(guò)氧化氫、叔戍基過(guò)氧化氫、2,4-二異丙苯-α , α ’ 二(叔丁基過(guò)氧化)二異丙苯、2，5-二甲基，2，5-二-(叔丁基過(guò)氧化)己烷、2，5-二甲基，2，5-二-(叔丁基過(guò)氧化)己炔、正丁基，4，4_ 二-(叔丁基過(guò)氧化)戊酸酯、1，1_雙_(叔丁基過(guò)氧化)_3，3，5-三甲基-環(huán)己烷、過(guò)苯甲酸叔丁酯、過(guò)氧化丁酮、過(guò)氧化月桂酰及其組合。具體的商品包括來(lái)自 RT Vanderbilt C0.1nc, Norwalk, CT 的 Varox ?。
[0030]使用時(shí)，固化劑典型地以基于單體的重量0.l-5wt %的水平使用，優(yōu)選
0.5_4wt%，且更優(yōu)選I %至3重量％。
[0031]可以使用其它的自由基引發(fā)劑即還原劑，例如銨和/或堿金屬的過(guò)硫酸鹽、過(guò)硼酸鈉、過(guò)磷酸及其鹽、高錳酸鉀和過(guò)二硫酸的銨或堿金屬鹽?？梢允褂貌捎昧送瑯拥囊l(fā)劑與合適的還原劑配合的氧化還原體系，還原劑例如為甲醛次硫酸鈉、抗壞血酸、異抗壞血酸、含硫的酸的堿金屬和銨鹽(例如亞硫酸鹽、酸式亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、硫化物、氫硫化物或連二亞硫酸的鈉鹽或其它的堿金屬或堿土金屬的鹽)、甲脒亞磺酸、羥甲烷磺酸、丙酮酸式亞硫酸鹽；如乙醇胺的胺、羥基乙酸、乙醛酸水合物、乳酸、甘油酸、蘋果酸、酒石酸和前述酸的鹽。此外，任何提供Fe+2離子、S203_2離子或HS03_離子的鹽或其它化合物是合適的。
[0032]催化劑。金屬干燥劑作為過(guò)氧化物固化劑的催化劑。金屬干燥劑通常包括鐵、銅、錳、銀、鉬、釩、鎳、鉻、鈀或鈷的催化氧化還原反應(yīng)金屬鹽(典型地為羧酸鹽)。
[0033]具體的金屬干燥劑為金屬的金屬氧化物和有機(jī)金屬化合物，例如舉例:前述金屬的醋酸鹽、甲酸鹽、草酸鹽、檸檬酸鹽、乙酰丙酮酸鹽、2-乙基己酸鹽。具體例子包括環(huán)烷酸(napthanate)鈷、亞麻酸鈷、醋酸鈷、醋酸鐵、亞麻酸猛和草酸鋅。本文不涉及交聯(lián)方法，不制作帶有光引發(fā)劑的可固化介質(zhì)。本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案不包括有意添加的光引發(fā)劑，更優(yōu)選在固化方法和制備權(quán)利要求書包括的介質(zhì)中都完全排除光引發(fā)劑。
[0034]溶劑?？梢允褂酶叻悬c(diǎn)溶劑，即那些在干燥、固化或燒盡(燃燒)時(shí)不產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)品的溶劑。合適的溶劑包括2，2，4_三甲基季戊四醇單異丁酯(Texanol?) ;C9_C11乙氧基化醇的甲醚，Higlyme?;四乙二醇二甲醚、大豆甲酯、丁氧基三甘醇、三丙二醇正丁醚、磺琥辛酯鈉(solusol) 2075、某些無(wú)VOC溶劑例如丙烯碳酸酯和丙烯碳酸二甲酯、植物油、礦物油、低分子量石油餾分、十三醇和合成或天然樹(shù)脂及其混合物。還可以含有表面活性劑和/或其它成膜改性劑。本文中，最低沸點(diǎn)為200°C的溶劑通常是合適的。
[0035]熱或光引發(fā)劑或兩者都可與自由基引發(fā)劑一起應(yīng)用于丙烯酸酯固化體系?，F(xiàn)有技術(shù)的UV固化將現(xiàn)有技術(shù)的UV-可固化體系曝露于UV射線下不超過(guò)2秒?，F(xiàn)有技術(shù)的UV可固化體系包括UV可固化介質(zhì)和瓷釉粉，而現(xiàn)有的溶劑基體系包括樹(shù)脂和瓷釉粉。
[0036]分散表面活性劑。當(dāng)使用不溶的顆粒狀無(wú)機(jī)顏料時(shí)，分散表面活性劑有助于顏料的潤(rùn)濕。分散表面活性劑典型地包含帶有顏料親和基團(tuán)的嵌段共聚物。例如，購(gòu)自德國(guó)BykChemie of Wesel, 商標(biāo)名為Disperbyk?和Byk?的表面活性劑，例如Disperbyk? 162和163，其為帶有顏料親和基團(tuán)的高分子量嵌段共聚物與溶劑混合物(二甲苯、乙酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯)的溶液。Disperbyk? 162中這些溶劑的比例為3/1/1,而Disperbyk?
163中的比例為4/2/5。Disperbyk? 140為酸性聚合物的烷基銨鹽在丙二醇甲醚醋酸酯溶劑中的溶液。
[0037]流變改性劑。采用流變改性劑來(lái)調(diào)節(jié)介質(zhì)的粘度?？梢允褂酶鞣N流變改性劑，包括購(gòu)自Byk Chemie,商標(biāo)名為Byk?、Disperplast?和Viscobyk?的流變改性劑。該流變改性劑包括例如ΒΥΚ?400系列，例如ΒΥΚ411和ΒΥΚ420，(改性尿素溶液);BYK ff-900系列(顏料潤(rùn)濕和分散添加劑)；Disperplast?系列(塑料溶膠和有機(jī)溶膠用顏料潤(rùn)濕和分散添加劑)；和Viscobyk?系列(塑料溶膠和有機(jī)溶膠用降粘劑)。
[0038]流動(dòng)助劑是流變改性劑的一種，其以可控和可預(yù)知的方式影響液體體系的流動(dòng)性能。通常認(rèn)為流變改性劑本質(zhì)上為假塑性體或觸變性體。本文中有用的合適的流變改性劑包括商購(gòu)自佐治亞UCB Surface Specialties of Smyrna，商標(biāo)名為
Additol?、Multiflow?和Modaflow?的流變改性劑。例如，Additol VXff 6388、AdditolVXff 6360、Additol VXL 4930、Additol XL 425、Additol Xff 395、Modaflow AQ 3000、Modaflow AQ 3025、Modaflow 樹(shù)脂和 Multiflow 樹(shù)脂。
[0039]粘合促進(jìn)劑。粘合促進(jìn)添加劑用來(lái)改善有機(jī)和無(wú)機(jī)組分之間的相容性。合適的粘合促進(jìn)劑包括購(gòu)自康涅狄格州GE Silicones of Wilton,商標(biāo)名為
Silquest?、CoatOSil?、NXT?、XL-Pearl? 和 Sileat? 的粘合促進(jìn)劑。商標(biāo)名為
Silquest?的例子包括以下的商品號(hào):A1101、Α1102、Α1126、Α1128、Α1130、Α1230、Α1310、
Α162、Α174、Α178、Α187、Α2120。例如，Silquest? Α-187為(3-縮水甘油丙基)三甲氧基硅烷，
其為乙氧基娃燒粘合促進(jìn)劑。購(gòu)自德國(guó)Degussa AG of Diisseldorf,商標(biāo)名為Dynasylan?
的硅烷也是合適的。[0040]穩(wěn)定劑。光或UV穩(wěn)定劑是按照其作用模式分類的:UV阻滯劑-通過(guò)使聚合物不受紫外線傷害來(lái)起作用；或受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)-通過(guò)清除在光氧化過(guò)程中形成的自由基中間體來(lái)起作用。本發(fā)明的組合物有利地可以包括約0.1至約2wt%，優(yōu)選約0.5至約
1.5%的光穩(wěn)定劑，并進(jìn)一步包括約0.1至約4wt%，優(yōu)選約I至約3%的UV阻滯劑。
[0041]可以使用購(gòu)自紐約塔里敦Ciba Specialty Chemicals,商標(biāo)名為Irgafos?,
Irganox?, Irgastab?,的光穩(wěn)定劑和UV阻滯劑,包括商品號(hào)292HP、
384-2、400、405、411L、5050、5055、5060、5011，其均使用 Tinuvin 商標(biāo)。合適的 UV 阻滯劑包括Norbloc? 7966(2-2’羥基-5’甲基丙烯酰氧乙基苯基)_2H_苯丙三唑、Tinuvin123(雙-(2，2，6，6_ 四甲基-1-(辛氧基)_4_ 哌啶)酯)、Tinuvin 99(3_(2H_ 苯丙三唑-2-基)5-(1，1_ 二甲基乙基)-4-羥基苯丙酸，C7-9-支化烷基酯)、Tinuvin171 (2-(2H-苯丙三唑-2-基)-6-十二基-4-甲基-苯酚)。商標(biāo)名為Norbloc ?的產(chǎn)品購(gòu)自比利時(shí) Janssen Pharmaceutica of Beerse0
[0042]合適的受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)購(gòu)自北卡羅來(lái)納州夏洛特ClariantCorporation, Charlotte,商標(biāo)名為 Hostavin?,包括 Hostavin 845、Hostavin N20、Hostavin N24、Hostavin N30、Hostavin N391、Hostavin PR31、Hostavin AR08 和HostavinPR25。HALS為大多數(shù)聚合物抗光致降解的非常有效的穩(wěn)定劑。其不吸收UV輻射，而起到抑制聚合物降解的作用，從而延長(zhǎng)聚合物的使用壽命。在相對(duì)低的濃度下實(shí)現(xiàn)了顯著水平的穩(wěn)定作用。HALS的高效和耐久性是由于在穩(wěn)定化過(guò)程中的循環(huán)過(guò)程，其中HALS進(jìn)行再生而不是被消耗。其還能使聚合物避免熱降解，且能用作熱穩(wěn)定劑。
[0043]本發(fā)明的基于丙烯酸酯的可固化體系通過(guò)對(duì)流加熱或紅外輻射60秒或更久來(lái)固化。固化劑的任選使用能夠提高固化速率。自由基固化使用的中火加熱允許更厚的涂層固化，如多達(dá)150微米的濕厚度。紫外可固化體系具有約32微米的濕厚度限制，并且需要專門的UV固化設(shè)備，例如Fusion?紫外固化體系或汞蒸氣弧燈。本發(fā)明的特征在于紫外輻射不能用于固化厚度超過(guò)約32微米的體系。
[0044]介質(zhì)性質(zhì):介質(zhì)的粘度為:在0.125/秒的剪切速率下，約40000至150000cps ;在
2.5/秒剪切速率下，約6000至18000cps ;且在25/秒的轉(zhuǎn)速下，約4000至10000。在640至710°C下燃燒后，介質(zhì)燃盡為大約98.5至99.5%，有0.5至1.5%的炭灰殘留。固化的重量損失通常低于7%。采用BYK?+Gardner劃痕筆下，膜硬度高于300克。對(duì)玻璃的粘附力足以通過(guò)傳統(tǒng)的Scotch?膠帶測(cè)試。
[0045]作為替代方案，本文中公開(kāi)的每個(gè)以零為界的數(shù)值范圍，具有0.1%來(lái)代替零的較
低的邊界。術(shù)語(yǔ)“包括”為“主要由......組成”和“由......組成”提供支持?？梢灶A(yù)期
這里以任何形式(例如在表格中)公開(kāi)的參數(shù)、溫度、重量、百分?jǐn)?shù)等的各個(gè)數(shù)值，都支持將該值用作范圍的端點(diǎn)?？梢酝ㄟ^(guò)兩個(gè)該值來(lái)限定一個(gè)范圍。
[0046]實(shí)施例:以下的組合物代表了本發(fā)明的示例性實(shí)施方案。其用以更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明。
[0047]表1.基于丙烯酸酯介質(zhì)的工作實(shí)施例
[0048]
【權(quán)利要求】
1.一種低voc、可熱固化的介質(zhì)，其包括: (a)20-95wt %的具有至少一個(gè)官能度的官能丙烯酸酯單體； (b)0.l-20wt%的在STP下沸點(diǎn)為150°C以上的溶劑； (c)聞達(dá)20wt%的丙稀酸樹(shù)脂；和 (d)高達(dá)15wt%的包括聚酯殘基和聚氨酯殘基中的至少一種的寡聚體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其中所述官能丙烯酸酯單體選自由如下a、b和c所組成的組中的至少一種: a、包括C1-C2tl脂肪基和C6-C3tl芳香基中的至少一種的單官能丙烯酸酯； b、包括C2-C22脂肪基和C6-C3tl芳香基中的至少一種的雙官能丙烯酸酯； C、包括C2-C24脂肪基和C6-C36芳香基中的至少一種的三官能丙烯酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)，其中所述單官能丙烯酸酯的分子量為150-400，其中所述雙官能丙烯酸酯的分子量為250-500，其中所述三官能丙烯酸酯的分子量為400-1200。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)，其中所述單官能丙烯酸酯選自由2-苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸十八酯、2(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯及其組合所組成的組。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)，其中所述雙官能丙烯酸酯選自由三丙二醇二丙烯酸酯、丙氧基新戊二醇二丙烯酸酯和烷氧基脂肪族二丙烯酸酯及其組合所組成的組。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)，其中所述三官能丙烯酸酯選自由三乙氧基-三羥甲基丙烷-三丙烯酸酯、二十-乙氧基三羥甲基丙烷、三丙氧基-三羥甲基丙烷三丙烯酸酯及其組合所組成的組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其中所述寡聚體的量為介質(zhì)的0.l-15wt%，其中所述寡聚體的分子量為600至1800，并選自由聚酯寡聚體、聚氨酯寡聚體和聚酯-聚氨酯寡聚體所組成的組。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的介質(zhì)，其中所述寡聚體選自由丙烯酸酯化聚酯-聚氨酯共聚體、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯及其組合所組成的組。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其中固化劑包括過(guò)氧化物，所述過(guò)氧化物選自由如下所組成的組: 過(guò)氧化氫、過(guò)氧化鈉、過(guò)氧化鉀、過(guò)氧化對(duì)甲氧基苯甲酰、過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化二苯甲酰、叔丁基過(guò)氧化氫、叔戍基過(guò)氧化氫、2,4-二異丙苯-α , α ’ 二(叔丁基過(guò)氧化)二異丙苯、2，5- 二甲基，2，5- 二 -(叔丁基過(guò)氧化)己烷、2，5-二甲基，2，5-二-(叔丁基過(guò)氧化)己炔、正丁基，4，4- 二 -(叔丁基過(guò)氧化)戊酸酯、I，1-雙-(叔丁基過(guò)氧化)_3，3，5-三甲基-環(huán)己烷、過(guò)苯甲酸叔丁酯、過(guò)氧化丁酮、過(guò)氧化月桂酰及其組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其進(jìn)一步包括金屬干燥劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的介質(zhì)，其中所述金屬干燥劑包括有機(jī)金屬化合物，所述有機(jī)金屬化合物包括選自由鐵、銅、猛、銀、鉬、鑰;、鎳、鉻、鈕或鈷及其組合所組成的組中的金屬。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其中所述介質(zhì)中不含光引發(fā)劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其中所述丙烯酸樹(shù)脂的量為介質(zhì)的0.l-20wt%，且其中所述丙烯酸樹(shù)脂具有選自如下a、b、C、d及其組合所組成的組的通式:
a.R1C (O) OR ；b.Ar1C(O) OR ；
C-Ar1R1C(O) OR ；
d.R1Ar1C (O) OR ;其中 Ar1為具有高達(dá)30個(gè)碳的芳香族殘基，其任選由至少一個(gè)選自由-OH、C1-C4烷氧基、C1-C4烷氧羰基或羰基所組成的組中的取代基取代；其中 R1為具有高達(dá)15個(gè)碳的脂肪族殘基，其任選由至少一個(gè)選自由-OHX1-C4烷氧基X1-C4烷氧羰基或羰基所組成的組中的取代基取代；且其中 Ar1或R1中任一個(gè)或兩個(gè)可以為C5-Cltl環(huán)烷基，其任選由C1-C4烷基、-OHX1-C4烷氧基、C1-C4烷氧羰基或羰基及其組合單取代或多取代。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其中所述介質(zhì)釋放的揮發(fā)性有機(jī)化合物不超過(guò)140克/升介質(zhì)。
15.一種在玻璃、金屬或陶瓷基底上形成涂層的方法，包括: a.將權(quán)利要求1所述的介質(zhì)以至少50微米的厚度施加到基底上； b.加熱以固化所述介質(zhì)并形成交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中使所述介質(zhì)固化包括將所述介質(zhì)加熱至不超過(guò)204 °C的溫度。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中使所述介質(zhì)固化包括將所述介質(zhì)與金屬干燥劑接觸。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中使所述介質(zhì)固化包括采用約1.1微米至約4微米波長(zhǎng)的RF射線輻射介質(zhì)。
19.一種制備太陽(yáng)能電池觸點(diǎn)的方法，其包括: a.將漿料施加到硅片上，其中所述漿料包括 i1.包含銀和鋁的至少一種的金屬組分； --.包含至少一種玻璃粉的玻璃組分； iiiii1.低V0C、可熱固化的介質(zhì),其包括: 1.20-95?^%的具有至少一個(gè)官能度的官能丙烯酸酯單體； 2.0.l-20wt%的在STP下沸點(diǎn)為200°C以上的溶劑； 3.聞達(dá)20wt%的丙稀酸樹(shù)脂；和 4.高達(dá)15wt%的包括聚酯殘基和聚氨酯殘基中的至少一種的寡聚體； 5.其中所述介質(zhì)在濕膜厚度約125微米下，釋放的揮發(fā)性有機(jī)化合物不超過(guò)140克/升；以及 b.燃燒漿料。
20.一種形成裝飾的玻璃結(jié)構(gòu)的方法，其包括: a.在燃燒之前，將瓷釉組合物施加到第一玻璃基底上，其包括: ?.玻璃組分，和 --.基于丙烯酸酯的介質(zhì)； b.使所述介質(zhì)固化，其中所述介質(zhì)釋放的揮發(fā)性有機(jī)化合物不超過(guò)140克/升； c.將第二玻璃基底與所述第一玻璃基底堆疊,其中所述玻璃組分和介質(zhì)位于所述第一玻璃基底和所述第二玻璃基底之間；以及d.燃燒玻璃基底，其中?.所述玻璃組分熔合至所述第一玻璃基底上；--.所述介質(zhì)完全燒盡；以及 iiiii1.所述玻璃基底彼此不粘附。
【文檔編號(hào)】B05D5/06GK103547379SQ201180039827
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2011年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2010年8月18日
【發(fā)明者】特里·J·布朗, 蒂魯馬拉伊·杜賴薩米, 戴維·C·卡普, 喬治·E·薩科斯克 申請(qǐng)人:費(fèi)羅公司