可固化倍半硅氧烷聚合物、組合物、制品和方法
【專利說明】可固化倍半硅氧烷聚合物、組合物、制品和方法
【背景技術】
[0001] 硬涂層通?？啥x為在施加到較軟的基底時提供防磨損和刮傷保護的透明涂層。 除抗磨損和刮傷外，還需要優(yōu)異的耐久性。一般來講，硬涂層可通過混合二氧化硅納米顆粒 與基礎聚合物例如基于環(huán)氧樹脂或丙烯酸酯的聚合物來制備。一些基于環(huán)氧樹脂或丙烯酸 酯的涂層的主要缺點在于不良的戶外耐候性。因此，需要具有更好的戶外耐候性并可用來 制備硬涂層的新聚合物。

【發(fā)明內容】

[0002] 本公開提供了一種可固化倍半硅氧烷聚合物、包含此類聚合物的組合物、其上設 置了包含所述可固化聚合物和/或已固化聚合物的層的制品以及形成已固化涂層的方法。 此類倍半硅氧烷（SS?聚合物可具有優(yōu)異的戶外耐候性以及所需的抗UV和抗潮性能。
[0003]在一個實施例中，本公開提供了一種可固化倍半硅氧烷聚合物，其包含具有下式 的三維支化網(wǎng)絡：
【主權項】
1. 一種可固化倍半硅氧烷聚合物，其包含三維支化網(wǎng)絡，所述三維支化網(wǎng)絡具有下 式： 其中：
*處的氧原子鍵合到三維支化網(wǎng)絡內的另一個Si原子； R為包含烯鍵式不飽和基團的有機基團； R2為不為烯鍵式不飽和基團的有機基團； η或n+m為大于3的整數(shù)；并且 -OH基團以所述聚合物的至少15重量％的量存在。
2. 根據(jù)權利要求1所述的可固化倍半硅氧烷聚合物，其中-OH基團以所述聚合物的不 超過60重量％的量存在。
3. 根據(jù)權利要求1所述的可固化倍半硅氧烷聚合物，其中η為不大于100的整數(shù)。
4. 根據(jù)權利要求1所述的可固化倍半硅氧烷聚合物，其中R具有式-Υ-Ζ，其中Y為鍵、 亞烷基基團、亞芳基基團或它們的組合，并且Z為選自乙烯基基團、乙烯基醚基團、（甲基） 丙烯酰氧基基團和（甲基）丙烯酰氨基基團的烯鍵式不飽和基團。
5. 根據(jù)權利要求4所述的可固化倍半硅氧烷聚合物，其中Y為鍵、（C1-C20)亞烷基基 團、（C6-C12)亞芳基基團、（C6-C12)烷（C1-C20)亞芳基基團、（C6-C12)芳（C1-C20)亞烷 基基團、或它們的組合。
6. 根據(jù)權利要求1所述的可固化倍半硅氧烷聚合物，其中R2具有式-Υ-Χ，其中Y為鍵、 亞烷基基團、亞芳基基團，所述基團還包含〇、Ν或S、或它們的組合；并且X為氫、芳基、烷芳 基、芳烷基或不為烯鍵式不飽和基團的反應性基團、任選地包含鹵素取代基的烷基。
7. 根據(jù)權利要求1所述的可固化倍半硅氧烷聚合物，其具有至少lN/dm的從玻璃剝離 的剝離力。
8. -種可固化倍半硅氧烷聚合物，其包含三維支化網(wǎng)絡，所述三維支化網(wǎng)絡為具有式 Z-Y-Si (R1)3的化合物的縮合反應產物，其中： Y為鍵、亞烷基基團、亞芳基基團、或它們的組合； Z為選自乙烯基基團、乙烯基醚基團、（甲基）丙烯酰氧基基團和（甲基）丙烯酰氨基 基團的烯鍵式不飽和基團；并且 每個R1基團獨立地為可水解基團； 其中所述聚合物以所述聚合物的至少15重量％的量包含-OH基團。
9. 一種可固化倍半硅氧烷聚合物，其包含三維支化網(wǎng)絡，所述三維支化網(wǎng)絡為具有式 Z-Y-Si (R1) 3的化合物與具有式X-Y-Si (R 〇 3的化合物的縮合反應產物 其中： Y為鍵、亞烷基基團、亞芳基基團、或它們的組合； Z為選自乙烯基基團、乙烯基醚基團、（甲基）丙烯酰氧基基團和（甲基）丙烯酰氨基 基團（包括其中氮任選地被甲基或乙基取代的實施例）的烯鍵式不飽和基團； X為氫、芳基、烷芳基、芳烷基或不為烯鍵式不飽和基團的反應性基團、任選地包含鹵素 取代基的烷基；并且 每個R1基團獨立地為可水解基團； 其中所述聚合物以所述聚合物的至少15重量％的量包含-OH基團。
10. 根據(jù)權利要求7或8所述的可固化倍半硅氧烷聚合物，其中Y為鍵、（C1-C20)亞烷 基基團、（C6-C12)亞芳基基團、（C6-C12)烷（C1-C20)亞芳基基團、（C6-C12)芳（C1-C20) 亞烷基基團、或它們的組合。
11. 一種可固化組合物，其包含光引發(fā)劑和權利要求1所述的可固化倍半硅氧烷聚合 物。
12. 根據(jù)權利要求11所述的可固化組合物，其還包含納米顆粒、有機溶劑或它們的混 合物。
13. -種制品，其包含基底和以層設置于所述基底的至少一個表面的至少一部分上的 權利要求11所述的可固化組合物。
14. 一種制品，其包含基底和已固化涂層，所述已固化涂層通過UV固化設置于所述基 底的至少一個表面的至少一部分上的權利要求10所述的組合物制得。
15. -種制備在基底表面上的已固化涂層的方法，所述方法包括： 在至少一個基底表面的至少一部分上涂布權利要求11所述的可固化組合物； 任選地使所涂布的可固化組合物暴露于允許有機溶劑（如果存在）從所述可固化組合 物蒸發(fā)的條件；以及 UV固化所述可固化組合物。
16. -種制備可固化倍半硅氧烷聚合物的方法，其包括使式Z-Y-Si (R 〇 3的化合物任選 地與式X-Y-Si (R1) 3的化合物組合地經受縮合反應； 其中： Y為鍵、亞烷基基團、亞芳基基團、或它們的組合； Z為選自乙烯基基團、乙烯基醚基團、（甲基）丙烯酰氧基基團和（甲基）丙烯酰氨基 基團（包括其中氮任選地被甲基或乙基取代的實施例）的烯鍵式不飽和基團； X為氫、芳基、烷芳基、芳烷基或不為烯鍵式不飽和基團的反應性基團、任選地包含鹵素 取代基的烷基；并且 每個R1基團獨立地為可水解基團；其中所述縮合反應終止為使得所述聚合物以所述聚 合物的至少15重量％至60重量％的量包含-OH基團。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種可固化倍半硅氧烷聚合物、包含此類聚合物的組合物、其上設置了包含所述可固化聚合物和/或已固化聚合物的層的制品以及形成已固化涂層的方法，其中所述可固化倍半硅氧烷聚合物包含三維支化網(wǎng)絡，所述三維支化網(wǎng)絡具有式：(I)或(II)其中：*處的氧原子鍵合到三維支化網(wǎng)絡內的另一個Si原子；R為包含烯鍵式不飽和基團的有機基團；R2為不為烯鍵式不飽和基團的有機基團，并且n或n+m為大于3的整數(shù)；并且-OH基團以聚合物的至少15重量％的量存在。
【IPC分類】C09D183-06
【公開號】CN104870584
【申請?zhí)枴緾N201380067074
【發(fā)明人】J·拉托雷
【申請人】3M創(chuàng)新有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2013年12月16日
【公告號】WO2014099699A1