[发明专利]含金属醇盐缩合产物、有机硅烷化合物和硼化合物的聚合物组合物

说明书

技术领域

本发明涉及含金属醇盐(metal alkoxide)的缩合产物和通过使有机基硅烷化合物与硼化合物反应获得的反应产物的聚合物组合物；和使用这一聚合物组合物的涂布剂、粘合剂、玻璃基础材料和功能材料。

背景技术

含金属醇盐，例如四乙氧基硅烷(TEOS)和氨基硅烷化合物的涂布剂长久以来是已知的。然而，这种涂布剂的成膜性能差，且难以制备膜。此外，通过使用这种涂布剂提供的膜强度(硬度)证明对于一些应用来说是不满意的。

例如，专利文献1公开了一种涂料树脂组合物，它包括金属醇盐，例如四乙氧基硅烷(TEOS)或其缩合物和氨基硅烷化合物。尽管使用这些金属醇盐缩合产物可提供成膜性能的改进，但仍然存在改进所得膜硬度的空间。

专利文献1：JP-A-8-295826

发明内容

本发明要解决的问题

发明人对该主题进行了集中研究，结果发现，添加硼酸到含金属醇盐和氨基硅烷化合物的涂布剂中可提供成膜性能的改进。进一步发现，在使用金属醇盐作为单体的情况下，若过量地添加单体，则成膜性能劣化，但在使用金属醇盐的缩合产物的情况下，即使大量地添加缩合产物，制成薄膜硬度很少发生下降。

本发明提供可充当涂布剂用基础材料的聚合物组合物，它具有优良的成膜性能且能提供所生产的膜满意的硬度(韧度)；含这种聚合物组合物作为主要组分的涂布剂和粘合剂；和使用上述聚合物组合物的基础材料，玻璃基础材料和功能材料。解决该问题的方式

本发明可解决上述问题，并提供：一种聚合物组合物，它包括：通过使(b)下式表示的有机基硅烷化合物：R_4-n-Si-(OR′)_n(其中R表示含氨基的有机基团；R′表示甲基、乙基或丙基；和n是选自1-3的整数)与(c)选自H₃BO₃和B₂O₃中的至少一种硼化合物反应获得的反应产物(c)；和(d)用选自下式(d1)和(d2)中的至少一种化学式表示的金属醇盐的缩合产物：[Formula 1](其中R¹独立地表示烷基，其中所述烷基的一部分可以是氢；和R¹可以彼此相同或不同；m是选自2-20的整数；和M表示选自S i、Ti和Zr中的至少一种金属)。

本发明还涉及含以上所述的聚合物组合物和合成树脂的聚合物组合物。本发明进一步涉及以上所述的聚合物组合物，它的形状为纤维或颗粒。本发明还涉及含以上所述的聚合物组合物作为主要组分的涂布剂或粘合剂。本发明进一步涉及通过用以上所述的聚合物组合物、涂布剂或粘合剂涂布无机或有机基础材料获得的功能材料。本发明还涉及由以上所述的聚合物组合物或功能材料获得的玻璃基础材料。

本发明另外涉及通过在1000℃或低于1000℃的温度下煅烧以上所述的纤维或颗粒聚合物组合物或功能材料获得的基础材料或玻璃基础材料。发明优点

根据本发明获得的聚合物材料和聚合物组合物可作为涂布剂或粘合剂施加到陶瓷和玻璃产品上，其具有优良的成膜性能和充足的硬度。上述组合物也可通过添加合成树脂用作树脂的硬涂布剂。

具体实施方式

(详细说明)当组分(a)(有机基硅烷化合物)和组分(b)(硼化合物)彼此混合时，它们反应，形成清澈和粘稠液体，和该液体在数分钟到数十分钟内硬化。这可作如下解释：硼化合物通过组分(a)内氨基的介导(medium)充当交联剂，引起这些组分聚合，从而导致形成粘稠液体及其硬化产物。组分(a)为液体。在本发明中，在组分(a)和组分(b)的反应中没有使用水。

组分(a)是含氨基的硅烷化合物，它用下式表示：R_4-n-Si-(OR′)_n(其中R表示含氨基的有机基团；R′表示甲基、乙基或丙基；和n是选自1-3的整数。)

此处，R表示含氨基的有机基团，其实例包括，但不限于，单氨基甲基、二氨基甲基、三氨基甲基、单氨基乙基、二氨基乙基、三氨基乙基、四氨基乙基、单氨基丙基、二氨基丙基、三氨基丙基、四氨基丙基、单氨基丁基、二氨基丁基、三氨基丁基、四氨基丁基，和具有碳数比以上提及的那些大的烷基或芳基的有机基团。在这些有机基团当中，特别优选γ-氨丙基、氨乙基和氨丙基，其中最优选γ-氨丙基。

在组分(a)的化学式内R′表示甲基、乙基或丙基，其中优选甲基和乙基。