可固化倍半硅氧烷聚合物、组合物、制品和方法
【专利说明】可固化倍半硅氧烷聚合物、组合物、制品和方法
【背景技术】
[0001] 硬涂层通常可定义为在施加到较软的基底时提供防磨损和刮伤保护的透明涂层。 除抗磨损和刮伤外，还需要优异的耐久性。一般来讲，硬涂层可通过混合二氧化硅纳米颗粒 与基础聚合物例如基于环氧树脂或丙烯酸酯的聚合物来制备。一些基于环氧树脂或丙烯酸 酯的涂层的主要缺点在于不良的户外耐候性。因此，需要具有更好的户外耐候性并可用来 制备硬涂层的新聚合物。
【发明内容】
[0002] 本公开提供了一种可固化倍半硅氧烷聚合物、包含此类聚合物的组合物、其上设 置了包含所述可固化聚合物和/或已固化聚合物的层的制品以及形成已固化涂层的方法。 此类倍半硅氧烷（SS?聚合物可具有优异的户外耐候性以及所需的抗UV和抗潮性能。
[0003]在一个实施例中，本公开提供了一种可固化倍半硅氧烷聚合物，其包含具有下式 的三维支化网络：
【主权项】
1. 一种可固化倍半硅氧烷聚合物，其包含三维支化网络，所述三维支化网络具有下 式： 其中：
*处的氧原子键合到三维支化网络内的另一个Si原子； R为包含烯键式不饱和基团的有机基团； R2为不为烯键式不饱和基团的有机基团； η或n+m为大于3的整数；并且 -OH基团以所述聚合物的至少15重量％的量存在。
2. 根据权利要求1所述的可固化倍半硅氧烷聚合物，其中-OH基团以所述聚合物的不 超过60重量％的量存在。
3. 根据权利要求1所述的可固化倍半硅氧烷聚合物，其中η为不大于100的整数。
4. 根据权利要求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为键、 亚烷基基团、亚芳基基团或它们的组合，并且Z为选自乙烯基基团、乙烯基醚基团、（甲基） 丙烯酰氧基基团和（甲基）丙烯酰氨基基团的烯键式不饱和基团。
5. 根据权利要求4所述的可固化倍半硅氧烷聚合物，其中Y为键、（C1-C20)亚烷基基 团、（C6-C12)亚芳基基团、（C6-C12)烷（C1-C20)亚芳基基团、（C6-C12)芳（C1-C20)亚烷 基基团、或它们的组合。
6. 根据权利要求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为键、 亚烷基基团、亚芳基基团，所述基团还包含〇、Ν或S、或它们的组合；并且X为氢、芳基、烷芳 基、芳烷基或不为烯键式不饱和基团的反应性基团、任选地包含卤素取代基的烷基。
7. 根据权利要求1所述的可固化倍半硅氧烷聚合物，其具有至少lN/dm的从玻璃剥离 的剥离力。
8. -种可固化倍半硅氧烷聚合物，其包含三维支化网络，所述三维支化网络为具有式 Z-Y-Si (R1)3的化合物的缩合反应产物，其中： Y为键、亚烷基基团、亚芳基基团、或它们的组合； Z为选自乙烯基基团、乙烯基醚基团、（甲基）丙烯酰氧基基团和（甲基）丙烯酰氨基 基团的烯键式不饱和基团；并且 每个R1基团独立地为可水解基团； 其中所述聚合物以所述聚合物的至少15重量％的量包含-OH基团。
9. 一种可固化倍半硅氧烷聚合物，其包含三维支化网络，所述三维支化网络为具有式 Z-Y-Si (R1) 3的化合物与具有式X-Y-Si (R 〇 3的化合物的缩合反应产物 其中： Y为键、亚烷基基团、亚芳基基团、或它们的组合； Z为选自乙烯基基团、乙烯基醚基团、（甲基）丙烯酰氧基基团和（甲基）丙烯酰氨基 基团（包括其中氮任选地被甲基或乙基取代的实施例）的烯键式不饱和基团； X为氢、芳基、烷芳基、芳烷基或不为烯键式不饱和基团的反应性基团、任选地包含卤素 取代基的烷基；并且 每个R1基团独立地为可水解基团； 其中所述聚合物以所述聚合物的至少15重量％的量包含-OH基团。
10. 根据权利要求7或8所述的可固化倍半硅氧烷聚合物，其中Y为键、（C1-C20)亚烷 基基团、（C6-C12)亚芳基基团、（C6-C12)烷（C1-C20)亚芳基基团、（C6-C12)芳（C1-C20) 亚烷基基团、或它们的组合。
11. 一种可固化组合物，其包含光引发剂和权利要求1所述的可固化倍半硅氧烷聚合 物。
12. 根据权利要求11所述的可固化组合物，其还包含纳米颗粒、有机溶剂或它们的混 合物。
13. -种制品，其包含基底和以层设置于所述基底的至少一个表面的至少一部分上的 权利要求11所述的可固化组合物。
14. 一种制品，其包含基底和已固化涂层，所述已固化涂层通过UV固化设置于所述基 底的至少一个表面的至少一部分上的权利要求10所述的组合物制得。
15. -种制备在基底表面上的已固化涂层的方法，所述方法包括： 在至少一个基底表面的至少一部分上涂布权利要求11所述的可固化组合物； 任选地使所涂布的可固化组合物暴露于允许有机溶剂（如果存在）从所述可固化组合 物蒸发的条件；以及 UV固化所述可固化组合物。
16. -种制备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的化合物任选 地与式X-Y-Si (R1) 3的化合物组合地经受缩合反应； 其中： Y为键、亚烷基基团、亚芳基基团、或它们的组合； Z为选自乙烯基基团、乙烯基醚基团、（甲基）丙烯酰氧基基团和（甲基）丙烯酰氨基 基团（包括其中氮任选地被甲基或乙基取代的实施例）的烯键式不饱和基团； X为氢、芳基、烷芳基、芳烷基或不为烯键式不饱和基团的反应性基团、任选地包含卤素 取代基的烷基；并且 每个R1基团独立地为可水解基团；其中所述缩合反应终止为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基团。
【专利摘要】本发明提供了一种可固化倍半硅氧烷聚合物、包含此类聚合物的组合物、其上设置了包含所述可固化聚合物和/或已固化聚合物的层的制品以及形成已固化涂层的方法，其中所述可固化倍半硅氧烷聚合物包含三维支化网络，所述三维支化网络具有式：(I)或(II)其中：*处的氧原子键合到三维支化网络内的另一个Si原子；R为包含烯键式不饱和基团的有机基团；R2为不为烯键式不饱和基团的有机基团，并且n或n+m为大于3的整数；并且-OH基团以聚合物的至少15重量％的量存在。
【IPC分类】C09D183-06
【公开号】CN104870584
【申请号】CN201380067074
【发明人】J·拉托雷
【申请人】3M创新有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2013年12月16日
【公告号】WO2014099699A1