[发明专利]包含有机聚硅氧烷交联物和(甲基)丙烯酸系聚合物的互穿网络聚合物及其制造方法

说明书

互穿网络聚合物，其特征在于，包含(A)有机聚硅氧烷交联物90～30质量份和(B)(甲基)丙烯酸系聚合物10～70质量份(其中，(A)、(B)成分的合计为100质量份)，不含填料的2mm厚的片材的按照ISO37(JIS K 6251)测定得到的抗张积(拉伸强度(MPa)与拉伸断裂伸长率(％)之积)成为1000以上，该互穿网络聚合物同时具有有机聚硅氧烷具有的高拉伸断裂伸长率和丙烯酸系树脂具有的高拉伸强度。

技术领域

本发明涉及有机聚硅氧烷交联物与(甲基)丙烯酸系聚合物相互使分子链缠结交联的具有互穿网络结构的聚合物及其制造方法。

背景技术

有机聚硅氧烷由于耐热性、耐候性、宽温度范围中的稳定性、电绝缘性、防水性、低毒性、肌肤触感优异，因此对于各种用途，作为添加剂或主剂使用。但是，有机聚硅氧烷聚合物、交联物的拉伸强度和硬度低，不能用作成型体。

为了提高这样的有机聚硅氧烷聚合物的拉伸强度，配合二氧化硅等各种填料，制作热交联型硅橡胶、室温固化型硅橡胶，但由于填料的配合，拉伸断裂伸长率大幅地降低。

所谓抗张积，是拉伸强度与拉伸断裂伸长率之积，用作将材料破坏的能量的指标。有机聚硅氧烷交联物的抗张积在不配合填料时为20～200，拉伸强度低于2MPa。

另一方面，丙烯酸系树脂具有高硬度、高拉伸强度、透明性、光泽、加工性的优点，在涂料、压敏粘合剂、水族馆的水槽这样的用途中使用。但是，拉伸强度优异的丙烯酸系树脂由于拉伸断裂伸长率低达2～7％，因此抗张积低，为100～500。

进行了通过将2种以上的树脂合金化，从而弥补两个树脂的缺点，使树脂的成本便宜。在合金化中，也有时如ABS树脂那样一部分的特性提高，但几乎所有的情况下，合金化不能使相分离产生的边界部分充分地粘接，因此难以超过原来的树脂的机械特性。特别是相容性差的树脂之间的合金化的例子少。

有机聚硅氧烷交联物与丙烯酸系聚合物关于拉伸强度和拉伸断裂伸长率，优点和缺点形成对比，期待通过合金化来弥补相互的缺点，但有机聚硅氧烷交联物与丙烯酸系聚合物的相容性差，分离成2层。

互穿网络聚合物也称为IPN树脂，具有在一个树脂的交联的网络中使另一树脂链通过的结构。采用该结构，即使是相容性差的树脂之间也不会分离，能够作为均匀的聚合物存在。

一般地，互穿网络聚合物通过使第一聚合物聚合以制作第一网络结构，其次使第二聚合物聚合而制作。

但是，有机聚硅氧烷与丙烯酸系聚合物的相容性差，即使混合也立即分离为两层。因此，由有机聚硅氧烷和丙烯酸系聚合物组成的互穿网络聚合物的报道例少。

作为有关互穿网络聚合物的报道，有日本特开2014-28919号公报、日本专利第3993143号公报、日本特开2017-95722号公报(专利文献1～3)。

日本特开2014-28919号公报(专利文献1)公开了树脂与硅倍半氧烷等硅烷聚合物的分子链形成了IPN结构的树脂复合材料，作为优选的树脂，可列举出聚烯烃、聚酰胺、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、ABS树脂，就实施例而言，在LABO PLASTOMILL中，将上述树脂100质量份和3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷10～40质量份熔融混炼，使乙烯基、缩水甘油氧基与树脂反应后，采用压制加工进行片材成型，通过在80℃的温水中浸渍24小时，从而使烷氧基缩合。

就该制造方法而言，硅烷的缩合反应需要长时间，温水引起的缩合反应在树脂的外侧和内部，反应的进行程度不同，有时内部的固化不充分。另外，就评价而言，观察粘弹性和线膨胀率，进行了IPN化的确认，但没有测定机械特性。

日本专利第3993143号公报(专利文献2)涉及半IPN复合体的制造方法，提出了将含有末端硅烷醇基的聚硅氧烷和具有铵盐结构的含有三烷氧基硅烷的交联剂和自由基聚合性单体混合，使其聚合。