硅氧烷低聚物的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的目的是提供環(huán)狀體量少、且高分子量的硅氧烷低聚物的制造方法。本發(fā)明的一個(gè)方式是一種硅氧烷低聚物的制造方法，其特征在于，使用規(guī)定式表示的2-羥基羧酸化合物作為催化劑，水解并縮合烷氧基硅烷。通過(guò)本發(fā)明的制造方法，可以合成具有環(huán)狀體結(jié)構(gòu)的硅氧烷的含量少，且分子量高的硅氧烷低聚物。
【專(zhuān)利說(shuō)明】硅氧烷低聚物的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明主要涉及硅氧烷低聚物的制造方法。
【背景技術(shù)】[0002]近年，作為透明玻璃的代替，耐破碎性、輕量性優(yōu)異的丙烯酸樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂等透明塑料材料漸漸被廣泛使用。但是，由于與玻璃相比，透明塑料材料的表面硬度低，因此就有其表面容易受傷的問(wèn)題。為了改良此缺陷，一般會(huì)在其表面涂布硬質(zhì)涂層劑。作為該硬質(zhì)涂層劑，廣泛使用的有三聚氰胺系涂料、多官能丙烯酸酯系涂料、硅系涂料等。其中，硅系涂料在形成硬質(zhì)涂層時(shí)的基本骨架與玻璃相同，均形成硅氧烷鍵。硅氧烷鍵的鍵能比有機(jī)物聚合物的基本骨架碳-碳鍵、碳-氧鍵的鍵能高，因此，可以期待使用硅系涂料的硬質(zhì)涂膜可以賦予更高的擦傷性和耐候性。
[0003]硅系涂料一般將硅氧烷低聚物作為原料，所述硅氧烷低聚物聚合到不使有機(jī)硅烷凝膠化的程度。此外，已知根據(jù)該硅氧烷低聚物的結(jié)構(gòu)的不同，制造的固化涂膜的耐擦傷性、耐開(kāi)裂性等性質(zhì)會(huì)大幅變化。
[0004]作為硅氧烷低聚物的制造方法，已知的有使用甲酸作為催化劑的方法(專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載了通過(guò)使用甲酸，促進(jìn)了縮合反應(yīng)的內(nèi)容。但是，使用甲酸作為催化劑的情況下，不僅促進(jìn)了硅氧烷低聚物的縮合反應(yīng)，也促進(jìn)了水解反應(yīng)。一般認(rèn)為，為了控制硅氧烷低聚物的結(jié)構(gòu)，使用在水解反應(yīng)和縮合反應(yīng)中呈現(xiàn)反應(yīng)速度差的合成方法是有效的。因而，使用甲酸作為催化劑的方法，與使用其他的一般的酸的情況相比，并不能得到具有特別特異的結(jié)構(gòu)的硅氧烷低聚物。
[0005]此外，其他的研究小組報(bào)導(dǎo)了，在烷氧基硅烷中添加的酸性水溶液的添加量以及酸性水溶液的pH對(duì)于生成的低聚物的結(jié)構(gòu)有怎樣的影響(非專(zhuān)利文獻(xiàn)I )。非專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，被稱(chēng)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的低聚物相當(dāng)于具有直鏈結(jié)構(gòu)的硅氧烷低聚物，被稱(chēng)為籠狀結(jié)構(gòu)的低聚物相當(dāng)于具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硅氧烷低聚物。非專(zhuān)利文獻(xiàn)I中報(bào)導(dǎo)了，通過(guò)使用PH調(diào)整到3或者4的水溶液，并且減少其添加量，可以使具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硅氧烷低聚物的生成量減少。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利特開(kāi)2009 - 108109號(hào)公報(bào)
非專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007]非專(zhuān)利文獻(xiàn)1:Long-Hua Lee 等，Journal of Polymer Science:Part A:PolymerChemistry (《聚合物科學(xué)雜志》:A部:聚合物化學(xué))，卷40，1560-1571頁(yè)(2002年)?

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明要解決的課題
[0008]然而，由非專(zhuān)利文獻(xiàn)I的數(shù)據(jù)看來(lái)，硅氧烷低聚物的環(huán)狀體量和硅氧烷低聚物的分子量間有關(guān)聯(lián)，環(huán)狀體量越少，分子量越低。因而，就有環(huán)狀體量的減少和分子量的增大的悖反關(guān)系。
[0009]使用環(huán)狀體量少的硅氧烷低聚物作為原料制造的固化涂膜具有優(yōu)異的耐擦傷性。但是，使用分子量低的硅氧烷低聚物作為原料來(lái)制造固化涂膜的話，固化時(shí)的聚合收縮大，因此固化涂膜中的殘留應(yīng)力大。結(jié)果，就有發(fā)生固化涂膜中容易產(chǎn)生開(kāi)裂的問(wèn)題的情況。
[0010]如上所述，使用迄今為止的方法，制造適宜用作固化涂膜的原料的、環(huán)狀體量少、且具有高分子量的硅氧烷低聚物是很困難的。
[0011]那么，本發(fā)明的目的是提供適宜作為固化涂膜的原料的、環(huán)狀體量少、且具有高分子量的硅氧烷低聚物的制造方法。
解決課題的方法
[0012]本發(fā)明人們?yōu)榱诉_(dá)到上述目的反復(fù)專(zhuān)心研究，結(jié)果通過(guò)使用具有特定結(jié)構(gòu)的物質(zhì)作為硅氧烷低聚物合成時(shí)使用的酸催化劑，能夠成功地制造環(huán)狀體量少、分子量高的硅氧烷低聚物，并得到本發(fā)明。此外，可見(jiàn)作為原料，使用通過(guò)該制造方法制造的硅氧烷低聚物而得到的固化涂膜的耐擦傷性和耐開(kāi)裂性優(yōu)異。
[0013]本發(fā)明的一個(gè)方式為一種硅氧烷低聚物的制造方法，
其特征在于，使用式(I)表示的2-羥基羧酸化合物作為催化劑，使烷氧基硅烷水解縮
【權(quán)利要求】
1.一種硅氧烷低聚物的制造方法，其特征在于，使用式(I)表示的2-羥基羧酸化合物作為催化劑，水解烷氧基硅烷并使其縮合；
2.如權(quán)利要求1所述的硅氧烷低聚物的制造方法，其中，所述烷氧基硅烷用下述式(2)表不，
3.一種硅氧烷低聚物，其在ZY坐標(biāo)中滿足以下關(guān)系，所述Z為(Al+A2)/A3，所述Y為A1/A2，所述Al、A2以及A3分別為用FT-1R通過(guò)全反射法測(cè)定的紅外吸收光譜中由下述所表示的峰面積，
Y芻 0.065Z + 0.99 且 4.0≤ Z 規(guī)定所述紅外吸收光譜中，表示1240CHT1處的吸光度的點(diǎn)為點(diǎn)A，表示960CHT1處的吸光度的點(diǎn)為點(diǎn)B，線段AB上的lOSOcnr1處的點(diǎn)為點(diǎn)C，表示lOSOcnr1處的吸光度的點(diǎn)為點(diǎn)E，表示860CHT1處的吸光度的點(diǎn)為點(diǎn)D ;所述Al是由線段AC、線段CE和線段AC上側(cè)的光譜曲線所圍成的面積，所述A2是由線段CB、線段CE和線段CB上側(cè)的光譜曲線所圍成的面積，所述A3是由線段BD和線段BD上側(cè)的光譜曲線所圍成的面積。
4.如權(quán)利要求3中所述的硅氧烷低聚物，其在XY坐標(biāo)中滿足以下的關(guān)系，
Y≤ (0.7 / 2400) X + 1.025 且 600 ≤ X 其中X為用GPC測(cè)定的聚苯乙烯換算的重均分子量Mw，Y為所述紅外吸收光譜中的所述峰面積Al和A2的比A1/A2。
5.一種固化性組合物，其中包含用權(quán)利要求1或者2所述的硅氧烷低聚物的制造方法得到的硅氧烷低聚物。
6.一種聚硅氧烷固化包膜的制造方法，其中，將權(quán)利要求5中所述的固化性組合物配置于基材從而形成包膜，通過(guò)活化能射線的照射或者加熱使所述包膜固化。
7.—種聚硅氧烷固化包膜，其是將固化性組合物配置于基材從而形成包膜，通過(guò)活化能射線的照射或者加熱使所述包膜固化而得到的聚硅氧烷固化包膜，所述固化性組合物包含權(quán)利要求3或者4中所述的硅 氧烷低聚物。
【文檔編號(hào)】C09D183/00GK103562211SQ201280025277
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月25日
【發(fā)明者】山谷學(xué), 秋本三季, 桑野英昭 申請(qǐng)人:三菱麗陽(yáng)株式會(huì)社