[发明专利]有机无机复合树脂及其制造方法

说明书

使包含具有至少含有乙烯基的自由基反应性官能团的烷氧基硅烷(a‑1)、及不具有自由基反应性官能团的烷氧基硅烷(a‑2)的烷氧基硅烷成分在存在水及缩合催化剂的条件下进行水解及脱水缩合反应而得到聚有机硅氧烷，然后使(甲基)丙烯酸酯单体进行自由基聚合，由此制造含有聚(甲基)丙烯酸链和聚有机硅氧烷链的有机无机复合树脂。(a‑2)相对于(a‑1)及(a‑2)的合计所占的比例为70～99重量％，(a‑2)中所含的有机基团的50重量％以上为甲基、乙基、或苯基。根据上述烷氧基硅烷成分计算出的自由基反应性官能团当量为280以上且小于5000，相对于上述烷氧基硅烷成分中的烷氧基的合计，上述水的添加量为30～60摩尔％。

技术领域

本发明涉及有机无机复合树脂、其制造方法、含有该复合树脂的固化性树脂组合物及其固化物。

背景技术

作为构成能够作为涂料使用的固化性组合物且显示出固化性的树脂成分，对各种树脂进行了研究。其中，作为以实现涂膜的长寿命化、特别是高耐候性、高耐热性为目的的涂料，已知有聚硅氧烷系涂料。聚硅氧烷是指，通过使有机烷氧基硅烷进行水解/脱水缩合反应而形成的固化性树脂。形成该树脂的硅氧烷键在能量上强固，因此，聚硅氧烷具有不易因热、紫外线而分解的特性。然而，得到的涂膜的柔软性低，存在容易因涂膜的固化收缩而产生裂纹的问题、对于各种基材的密合性低的问题。

另一方面，也已知有以具有水解性甲硅烷基的丙烯酸树脂为主体的丙烯酸硅系涂料。通过丙烯酸硅系涂料得到的涂膜具有柔软性，不易产生裂纹。然而，该涂膜存在耐候性低的问题。

为了提供兼具聚硅氧烷系涂料所具有的优点和丙烯酸硅系涂料所具有的优点的涂料，考虑了将两涂料混合。然而，如果仅将聚硅氧烷系涂料与丙烯酸硅系涂料混合，则两树脂的相容性低，因此，存在涂料的储存稳定性降低、或者由该混合涂料形成的涂膜发生相分离、涂膜白浊而透明性降低的难点。在该情况下，在涂膜内部产生的界面成为原因，也会产生变得容易劣化的问题。

因此，对将聚硅氧烷与丙烯酸硅复合化进行了研究。例如，在专利文献1中，记载了使有机聚硅氧烷和丙烯酸硅在存在酸催化剂的条件下通过两树脂所具有的反应性硅基的水解/脱水缩合反应进行反应从而制造复合树脂的方法。

另外，在专利文献2中记载了使具有(甲基)丙烯酰基等聚合性不饱和基团的硅烷化合物与具有环氧基的硅烷化合物进行水解/缩合，使所得到的共缩合物与(甲基)丙烯酸系单体等聚合性单体进行反应而制造复合树脂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2017/169459号

专利文献2：国际公开第2016/052636号

发明内容

发明所要解决的问题

在专利文献1中，记载了使聚硅氧烷树脂与丙烯酸系树脂复合化而得到的有机无机复合树脂，其制造伴随着使不同种聚合物键合的反应，因此，接枝率无法充分变高，储存稳定性、涂膜的透明性及光泽无法得到充分的改善，特别是在制成含有颜料的涂料时涂膜的光泽无法得到充分的改善。另外，必须使作为原料的丙烯酸系树脂具有反应性硅基，此外，为了制成与聚硅氧烷树脂的相容性高的丙烯酸系树脂的组成，必须以甲基丙烯酸甲酯为主要单体等，构成丙烯酸系树脂的单体的种类存在受到限定的倾向。

另外，在专利文献2中，使用具有(甲基)丙烯酰基的烷氧基硅烷构成聚有机硅氧烷链，因此，该基团的自由基反应性过高，因此，自由基聚合时容易进行凝胶化，由此存在制造变得困难的倾向。此外，专利文献2中记载的有机无机复合树脂具有环氧基作为必须的官能团，因此，通过与光产酸剂组合使用而显示出固化性。

鉴于上述现状，本发明的目的在于，提供制造时的凝胶化得以抑制、制造容易、储存稳定性优异、并且能够形成透明性或光泽优异的涂膜的新型有机无机复合树脂、及其制造方法。

解决问题的方法