[发明专利]制备含烷基(甲基)丙烯酸酯基及环氧基的聚硅氧烷的方法及聚硅氧烷

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚硅氧烷及其制备方法，特别是涉及一种含烷基(甲基)丙烯酸酯基及环氧基的聚硅氧烷的制备方法及聚硅氧烷。

背景技术

聚硅氧烷(polysiloxane)具有许多优异的性能，如低温弹性、高温稳定性、耐氧化性、耐辐射性、极低的收缩率等，被广泛地使用于各领域。其中，液态的聚硅氧烷接着剂常用于玻璃、纤维、轮胎、水管及微电子元件等物品的接着。

日本专利公开案特开第2004-101636号，利用聚硅氧烷接着剂来接合触控面板与透明盖板和液晶显示装置，但该聚硅氧烷接着剂须经高温固化，固化速度缓慢且效率不佳。

含有(甲基)丙烯酸酯基的聚合物可在紫外线照射下进行自由基聚合反应，而且反应速度快，合乎工业化制程的需求。鉴于含(甲基)丙烯酸酯基的聚合物的优点，目前有人尝试将此聚合物与聚硅氧烷进行结合，例如US4,568,566、US4,652,661、US7,994,356、US8,026,293、US2002137870、US2007025399、JP9316085、JP10152560，其中有通过将烯丙基(甲基)丙烯酸酯与含有被硅键结的氢原子的聚硅氧烷在催化剂的存在下进行硅氢化(hydrosilylation)反应，使(甲基)丙烯酸酯基接枝到聚硅氧烷上。经改质的聚硅氧烷具有光固化性质，但仅限于针对分子量20,000以下或单体单元数量为200以下的聚硅氧烷进行单官能性的(mono-functional)改质。

当该含有被硅键结的氢原子的聚硅氧烷的分子量为20,000以上或单体单元数量为200以上，后续与烯丙基(甲基)丙烯酸酯在催化剂的存在下进行硅氢化反应，则容易有凝胶化(gel)的情形发生。

US4,576,999公开一种紫外线固化剥离组成物，该剥离组成物包含一含有环氧基及丙烯酸酯基的经改质聚硅氧烷。该经改质的聚硅氧烷是在含铂催化剂的作用下制备，先将氧化柠檬烯(limonene oxide)与聚硅氧烷链中的硅氢键进行硅氢化反应，接着加入甲基烯丙基氯(methallyl chloride)继续反应，获得具有氯烷基与环氧基的聚硅氧烷的中间产物；再将该中间产物与丙烯酸/吡啶或丙烯酸/三乙胺进行反应，获得该含有环氧基及丙烯酸酯基的经改质的聚硅氧烷。该经改质的聚硅氧烷可具有例如下式(a)所示的结构，其中x、y、z为分别为1～1000的正整数。

该环氧基有助于使该剥离组成物快速固化，该丙烯酸酯基经紫外光固化后粘着性佳，但为防止该经改质的聚硅氧烷有凝胶化的情形发生，因此需通过两段式反应，先制备具有氯烷基与环氧基的聚硅氧烷，再使氯烷基和丙烯酸反应，才能制得该含有环氧基及丙烯酸基的聚硅氧烷，制备过程复杂且耗时，而且以此方式制得产物非透明澄清液体，可能呈现雾状或黄色雾状。

由上述可知，如何快速且有效地对大分子量的聚硅氧烷进行改质，且所制得的聚硅氧烷具有光固化性质，在后续应用时具有高透明度及低黄变指数(yellow index，简称YI值)等良好性质，实为各界所需。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种制备含烷基(甲基)丙烯酸酯基及环氧基的聚硅氧烷的方法。

于是，本发明制备含烷基(甲基)丙烯酸酯基及环氧基的聚硅氧烷的方法，包含将具有式(II)结构的化合物、具有式(III)结构的化合物及具有式(IV)结构的化合物，在含铂催化剂及溶剂存在下进行反应而制得：

M¹－B¹－M²  (II)

其中，M¹、M²为相同或不同分别表示

Q1表示H、C₁～C₁₀烷基、C₆～C₁₂芳基、C₇～C₁₃芳烷基，或C₇～C₁₃烷芳基；

B¹包含D¹及D²重复单元，D¹表示D²表示