[發(fā)明專利]聚硅氮烷組合物以及具有該固化材料的涂覆成形制品

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00803745.0
• 申請日: 2000-12-15
• 公開（公告）號: CN1340085A
• 公開（公告）日: 2002-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樋口俊彥;近藤聰;澀谷崇;下田博司;山本博嗣
• 申請（專利權(quán)）人: 旭硝子株式會社
• 主分類號: C08L83/16
• 分類號: C08L83/16;C09D183/16
• 代理公司: 上海專利商標事務(wù)所
• 代理人: 徐迅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含有聚硅氮烷組合物以及防止固化時著色的特定紫外線吸收劑的組合物，以及具有從該組合物固化物形成的紫外吸收性能優(yōu)秀的層的涂覆成形品。

技術(shù)背景

硅膜作為耐熱性、耐磨耗性、耐蝕性、絕緣性好的膜，可用于各種用途。以前，形成硅膜的方法有CVD法、溶液-凝膠法、PVD法等，但是最近，已經(jīng)開發(fā)出涂布并固化聚硅氮烷等前體聚合物的方法。

獲得固化膜的通常方法是將紫外線吸收劑加入聚硅氮烷中，以使從聚硅氮烷形成的硅膜具有紫外線吸收性質(zhì)。日本專利公開公報平7-252453中揭示了加入諸如氧化鋅等無機紫外線吸收劑作為紫外線吸收劑的方法。

然而，上述日本專利公開公報平7-252453中記載的方法有組合物穩(wěn)定性不夠、且固化物透明度不夠的問題。

另一方面，當用有機紫外線吸收劑作為紫外線吸收劑時，組合物的穩(wěn)定性沒有問題，固化物不產(chǎn)生霧度，但是當采用通常的二苯甲酮紫外線吸收劑或苯并三唑紫外線吸收劑時，固化物會產(chǎn)生發(fā)黃的問題。

本發(fā)明的目的是提供吸收紫外線性能優(yōu)良、硬化時著色少的聚硅氮烷組合物以及基材表面上形成該固化物的涂覆的成形制品。

發(fā)明揭示

為了解決上述著色問題，本發(fā)明者作了深入地研究，發(fā)現(xiàn)利用具有特定構(gòu)造的紫外線吸收劑可以避免該著色問題，從而完成了本發(fā)明。

因此，本發(fā)明的一個特征是聚硅氮烷組合物含有聚硅氮烷以及分子內(nèi)有三嗪骨架的紫外線吸收劑。聚硅氮烷組合物最好還含有具有至少一個可聚合官能團的化合物。該化合物宜為具有2個以上可聚合官能團的多官能化合物。另外，可聚合官能團宜有活性能量射線固化性。

根據(jù)上述發(fā)明，得到紫外線吸收性好而且固化時著色少的聚硅氮烷組合物。

本發(fā)明另一個特點是具有基材以及一層上述聚硅氮烷組合物固化物的涂覆成形制品，其中在至少一部分基材表面上形成了聚硅氮烷組合物的固化物層。

上述聚硅氮烷組合物的固化物層宜通過置于室溫、加熱或用活性能量射線輻照來形成。由于固化時著色的抑制效果很好，因此最好是用紫外線照射來形成該層。

根據(jù)上述發(fā)明，得到了在基材表面至少一部分上有紫外線吸收性好而且沒有著色的透明固化物層的涂覆的成形制品。

發(fā)明實施最佳方式

聚硅氮烷是具有至少2個(-Si-N-)重復單元的聚合物。硅原子(四價)的其余2個鍵或氮原子(三價)的其余1個鍵分別與氫原子或有機基團(如烷基)結(jié)合。

用于本發(fā)明的聚硅氮烷可以僅僅含有上述重復單元的線狀結(jié)構(gòu)，也可含有硅原子的其余兩個鍵之一或兩者與氮原子的其余一個鍵結(jié)合形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

聚硅氮烷在氧氣存在下分解，氮原子被氧原子取代，形成二氧化硅，充分固化的聚硅氮烷固化物變成基本上不含氮原子的二氧化硅。與從可水解的硅烷化合物形成的二氧化硅相比，從聚硅氮烷形成的二氧化硅形成了更致密的二氧化硅。例如，全氫聚硅氮烷形成的二氧化硅比從四烷氧基硅烷形成的二氧化硅更致密，且諸如耐磨性等表面性質(zhì)優(yōu)良。

因此，本發(fā)明中所用的聚硅氮烷宜為基本上不含有機基團的聚硅氮烷(全氫聚硅氮烷)、硅原子與烷氧基等可水解基團結(jié)合的聚硅氮烷、硅原子與烷基等有機基團結(jié)合的聚硅氮烷。其中，全氫聚硅氮烷是特別佳的，因為其固化溫度低，固化后獲得的固化物致密。

另一方面，在硅原子與烷基、三甲基甲硅烷基等有機基團結(jié)合的聚硅氮烷情況下，含有從該聚硅氮烷形成的有機基團的二氧化硅在諸如耐磨性等表面性質(zhì)方面比從全氫聚硅氮烷形成的二氧化硅差，但是由于它提供了堅韌的固化物，因此根據(jù)其用途它有時比全氫聚硅氮烷更宜采用。

在硅原子與有機基團結(jié)合的聚硅氮烷中，有機基團宜為烴基團或鹵化烴基團，特別佳的是烷基等烴基。這些有機基團的碳原子數(shù)沒有特別限制，但是宜有較少的碳原子數(shù)，碳原子數(shù)宜在20以下，更佳的在4以下。

另外，聚硅氮烷可以具有上述鏈狀、環(huán)狀或交聯(lián)結(jié)構(gòu)，一個分子內(nèi)也可同時有多個結(jié)構(gòu)。聚硅氮烷組合物可用單獨一種聚硅氮烷，或兩種以上的聚硅氮烷混合物。

另外，聚硅氮烷的數(shù)均分子量宜為200-50000。數(shù)均分子量不滿200，則難以獲得均一的固化物；數(shù)均分子量超過50000，則聚硅氮烷難以溶解在溶劑中，因此不好。

本發(fā)明的聚硅氮烷組合物含有分子內(nèi)有三嗪骨架的紫外線吸收劑(下稱“紫外線吸收劑(a)”)作為必要組分。

如上所述，當采用以往采用的二苯甲酮型紫外線吸收劑或苯并三唑型紫外線吸收劑時，聚硅氮烷固化時產(chǎn)生著色，該著色程度在聚硅氮烷通過紫外線輻照來固化時特別顯著。另一方面，當采用紫外線吸收劑(a)時，幾乎沒有這樣的著色。