专利名称：具有可聚合官能团的倍半硅氧烷化合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有可聚合官能团的倍半硅氧烷化合物，以及包含该化合物的活性能 量射线可固化组合物。背景领域通式(RSiOv2)n所示的倍半硅氧烷为一系列具有梯形、笼形或三维网络(无规)结 构的类网状聚硅氧烷的总称。不同于通式S^2所示的完整无机材料的二氧化硅，倍半硅氧 烷可溶于通用有机溶剂；因此，其易于操作，并且在膜形成等过程中具有优异的加工性和成 形性。另一方面，作为具有自由基聚合性能的不饱和化合物，多官能团丙烯酸酯、不饱和 聚酯等被广泛研究并进行工业应用。为了提供其固化产物抗划伤性、防沾污性等目的，对这 样的自由基可聚合不饱和化合物进行了各种研究。然而，通过将诸如倍半硅氧烷的有机金 属聚硅氧烷化合物与广泛使用的自由基可聚合不饱和化合物混合而获得的组合物具有缺 点，从而由于其差的相容性，很难制备均勻的组合物，以及有机金属聚硅氧烷化合物从生成 的固化产物中分离。专利文件1至专利文件5公开的发明涉及具有诸如丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基 的自由基可聚合官能团的倍半硅氧烷，以及包含所述倍半硅氧烷的紫外线可固化组合物。 这样的含倍半硅氧烷组合物具有优异的耐热性和抗划伤性，然而，倍半硅氧烷具有问题以 致其与其它可聚合不饱和化合物，特别是与高极性的可聚合不饱和化合物的相容性不足。引文目录专利文献PTLl 日本国专利申请“特开平3481616号公报”PTL2 日本国专利申请“特开平4-28722号公报”PTL3 日本国专利申请“特开2002-167552号公报”PTL4 日本国专利申请“特开2002-363414号公报”PTL5 :W0 04/85501发明概述技术问题鉴于上述情况而做出本发明。本发明的目的是提供能够制备具有优异耐热性和抗 划伤性的涂膜的倍半硅氧烷化合物，并且该倍半硅氧烷化合物与常规可聚合不饱和化合物 以及高极性可聚合不饱和化合物具有优异相容性。问题的解决方案本发明人进行了广泛的研究以解决上述问题；结果他们发现在倍半硅氧烷化合物 中引入具有一个或多个仲羟基和一个(甲基)丙烯酰氧基的有机基团作为直接与硅原子结 合的有机基团能够解决上述问题。由此完成本发明。具体地，本发明如下项1.倍半硅氧烷化合物，其包含各自直接与所述化合物硅原子结合的有机基团，至少一个所述有机基团为具有一个或多个仲羟基和一个(甲基)丙烯酰氧基的有机基团。
项2.根据项1中所述的倍半硅氧烷化合物，其如通式(I)所示
(R1SiO372) ffl (R2SiO372) n (R3SiO372) ρ (I)其中R1为具有一个或多个仲羟基和一个(甲基)丙烯酰氧基的有机基团；R2为具 有环氧基的有机基团；R3为氢原子、取代或未取代的C1, 一价烃基、具有乙烯基的有机基团 或(甲基)丙烯酰氧烷基，其中所述烷基具有1至3个碳原子；每一 R1、! 2和R3可以相同或 不同；m为1或大于1的整数；η为0或大于0的整数；ρ为0或大于0的整数；并且m+n+p 为4或大于4的整数。项3.根据项1或2所述的倍半硅氧烷化合物，其具有1000至100000的重均分子量。项4.根据项2或3所述的倍半硅氧烷化合物，其中在通式⑴中，R1为通式(II) 或(III)所示的有机基团。[化学式1]
权利要求
1.倍半硅氧烷化合物，其包含各自直接与所述化合物的硅原子结合的有机基团，至少 一个所述有机基团为具有一个或多个仲羟基和一个(甲基)丙烯酰氧基的有机基团。
2.根据权利要求1所述的倍半硅氧烷化合物，其如通式(I)所示 (R1SiO372)ffl(R2SiO372)n(R3SiO372)p(I)其中R1为具有一个或多个仲羟基和一个(甲基)丙烯酰氧基的有机基团；R2为具有 环氧基的有机基团；R3为氢原子、取代或未取代的C1, 一价烃基、具有乙烯基的有机基团或 (甲基)丙烯酰氧基烷基，其中所述烷基具有1至3个碳原子；每一 R1、! 2和R3可以相同或 不同；m为1或大于1的整数；η为0或大于0的整数；ρ为0或大于0的整数；并且m+n+p 为4或大于4的整数。
3.根据权利要求1或2所述的倍半硅氧烷化合物，其具有1000至100000的重均分子量。
4.根据权利要求2或3所述的倍半硅氧烷化合物，其中在所述通式(I)中，R1为通式 (II)或(III)所示的有机基团，[化学式11]
5.活性能量射线可固化组合物，其包含权利要求1至4中任一权利要求所述的倍半硅 氧烷化合物，以及光引发剂。
6.根据权利要求5所述的活性能量射线可固化组合物，其还包含可聚合不饱和化合物。
7.根据权利要求6所述的活性能量射线可固化组合物，其中所述可聚合不饱和化合物 选自一元醇与(甲基)丙烯酸的酯化产物、多元醇与(甲基)丙烯酸的酯化产物、聚氨酯 (甲基)丙烯酸酯树脂、环氧(甲基)丙烯酸酯树脂以及聚酯(甲基)丙烯酸酯树脂。
8 根据权利要求6所述的活性能量射线可固化组合物，其中所述一元醇与(甲基)丙 烯酸的酯化产物选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、 (甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔 丁酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基) 丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯和N-丙烯酰氧乙基六氢邻苯二 甲酰亚胺；以及所述多元醇和(甲基)丙烯酸的酯化产物选自二(甲基)丙烯酸酯化合物，例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、四甘醇 二(甲基)丙烯酸酯、1，3_ 丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4_ 丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、 1，9_壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙 烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6_己二醇二(甲 基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯和双酚A环氧乙烷改性的二(甲基)丙烯酸 酯；三(甲基)丙烯酸酯化合物，例如丙三醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基) 丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧丙烷改性的三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧乙烷改性 的三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和ε -己内酯改性的三(丙烯酰氧 乙基)异氰脲酸酯；四(甲基)丙烯酸酯化合物，例如季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；二季 戊四醇五(甲基)丙烯酸酯和二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
全文摘要
本发明的目的是提供倍半硅氧烷化合物，该倍半硅氧烷化合物能够制备具有优异耐热性和抗划伤性的涂膜，并且该化合物与常规可聚合不饱和化合物以及高极性可聚合不饱和化合物具有优异相容性。本发明提供了包含有机基团的倍半硅氧烷化合物，所述有机基团各自直接与所述化合物的硅原子结合，至少一个所述有机基团为具有一个或多个仲羟基和一个(甲基)丙烯酰氧基的有机基团。
文档编号C08F299/08GK102131819SQ20098013254
公开日2011年7月20日 申请日期2009年8月12日 优先权日2008年8月26日
发明者小畑政示, 永井彰典, 矶崎理 申请人:关西涂料株式会社