專利名稱：聚硫氨酯用聚合催化劑,可聚合液體組合物以及制備具有高折射率的有機聚硫氨酯玻璃 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚硫氨酯(polythiourethanes)用聚合催化劑,含有該催化劑的可聚合液體組合物以及由所述可聚合液體組合物制備具有高折射率、良好的光學(xué)和物理機械性質(zhì)的有機聚硫氨酯玻璃的方法；本發(fā)明還涉及通過模具燒鑄(mould casting)由所述組合物的聚合而獲得的有機玻璃。更具體地說，根據(jù)本發(fā)明，制備具有高折射率以及良好的光學(xué)和物理機械性質(zhì)的聚硫氨酯類有機玻璃的方法應(yīng)用于基本上由(A)、(B)和(C)三種組分構(gòu)成的可聚合液體組合物所述第一種組分(A)含有至少一種環(huán)狀脂肪族二異氰酸酯單體；第二種組分(B)含有一種或多種分子量在100至l，000g/mol范圍內(nèi)、且官能度在2至5范圍內(nèi)的多硫醇；·第三種組分(C)是不含有機金屬化合物的聚合催化劑。
背景技術(shù)：
由已知為烯丙基二甘醇碳酸酯(ADC)的二乙二醇二(碳酸烯丙酯)的聚合而獲得的熱固性有機玻璃，對于眼科應(yīng)用、尤其是生產(chǎn)眼鏡片來說具有特別的商用意義。該有機玻璃的特殊意義在于其特別的機械性質(zhì)，即耐老化性和可加工性，如F. Strain在“Encyclopedia of Chemical Processing and Design (化學(xué)加工和設(shè)計大全)”第一版，Dekker Inc. , New York, Vol. 11, p452-;以及在 “Encyclopedia of Polymer Science andTechnology (聚合物科學(xué)和技術(shù)大全)” (1964), Vol. I,p799_, Interscience Publishers,New York中所述。ADC的商業(yè)成功不僅歸因于聚合產(chǎn)品的良好性質(zhì)，還在于制成的產(chǎn)品的相對簡單的生產(chǎn)技術(shù)，即，稱為“澆鑄”或“人工澆鑄”。通過根據(jù)該技術(shù)操作，將含有聚合引發(fā)劑的液體組合物傾入模具，該模具由兩個構(gòu)件(通常是玻璃構(gòu)件)耦合而成，構(gòu)件之間利用適當材料制作的墊圈(gasket)隔離。然而，由于相對低的折射率，通過ADC單體的聚合獲得的眼鏡片比較厚。而聚硫氣酷被公知為具有聞?wù)凵渎实臉渲?，例如，在EP 271839中提到了聚硫氣酯，該文獻是最早描述異氰酸酯與含硫化合物反應(yīng)生成聚硫氨酯的文獻之一。EP 271839的主要目的是尋找合適的內(nèi)用脫模劑，因為外用脫模劑導(dǎo)致各種表面缺陷。EP 271839描述了選自非離子型氟化表面活性劑、非離子型硅表面活性劑、烷基季銨鹽、高級脂肪酸的金屬鹽和磷酸酯的內(nèi)用脫模劑，相對于全部混合物，其劑量為10至10，OOOppm。在隨后的文獻EP0912632中，描述了對EP 271832的脫模劑的更窄選擇范圍，其指出實踐中很多脫模劑由于不從模具完全脫離或者由于與可聚合組合物的不相容性而不起作用。所述專利，以及近年的公開文件如WO 2009107946，描述了脫模劑與含錫有機金屬催化劑的一起的應(yīng)用。含錫有機金屬催化劑目前常用于工業(yè)中，但是由于它們的毒性和生物積累而表現(xiàn)出對人類和對環(huán)境的潛在風(fēng)險，近期已提出了基于不含錫的催化劑的各種替代品。
WO 2001001550描述了鋅化合物、具有通式(I)的化合物和具有通式(2)的化合物的混合物的應(yīng)用
權(quán)利要求
1.一種有機聚硫氨酯玻璃用聚合催化劑，其特征在于，其不含有機金屬化合物，且由下述通式(I)表示的叔胺和具有通式(2)的二取代磷酸的混合物構(gòu)成，
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的催化劑，其特征在于，所述脂肪族胺選自三乙胺、三正丙胺、三異丙胺以及由甲基-1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯(優(yōu)選25重量％)和二(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(優(yōu)選75重量％ )構(gòu)成的混合物。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的催化劑，其特征在于，所述二取代磷酸選自二(2-乙基己基)磷酸酯、磷酸的C8 二酯、磷酸的Cltl 二酯和/或其混合物。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的催化劑，其特征在于，其包括三乙胺和二(2-乙基己基)磷酸酯的混合物、或者甲基-1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯(25重量％)和二(1，2，2，6，6_五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(75重量％)與二(2-乙基己基)磷酸酯的混合物。
5.一種聚硫氨酯類可聚合液體組合物，其基本由(A)、⑶和(C)三種組分構(gòu)成，其中，組分(A)含有至少一種環(huán)狀脂肪族二異氰酸酯單體，相對于組分(A)的總重量，所述組分(A)中的游離異氰酸酯基的重量百分數(shù)在約20重量％至約50重量％、優(yōu)選約25重量％至約40重量％范圍內(nèi)；組分(B)含有至少一種分子量在50至l，200g/mol、優(yōu)選100至1，000g/mol范圍內(nèi)并且官能度在2至5、優(yōu)選2至4范圍內(nèi)的多硫醇，所述組分㈧和(B)以O(shè). 5 : I至2 : I的重量比存在；組分(C)是前述權(quán)利要求I 4中任一項所述的催化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可聚合組合物，其特征在于，組分(A)選自4，4'-亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)和二(異氰酸甲酯基)環(huán)己烷。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求5或6任一項所述的可聚合組合物，其特征在于，組分(B)選自具有通式(3)的多硫醇、具有通式(4)的多硫醇及/或具有通式(5)的多硫醇，
8.根據(jù)前述權(quán)利要求5 7中任一項所述的可聚合組合物，其特征在于，組分(B)選自2, 3- 二( (2-疏乙基)硫代)-1-丙硫醇、以及由2, 3- 二( (2-疏乙基)硫代)-1-丙硫醇和雙(3-巰基丙酸酯)乙二醇構(gòu)成的混合物。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求5 8中任一項所述的可聚合組合物，其特征在于，組分(A)是4，4/ -亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)和雙(3-巰基丙酸酯)乙二醇的混合物，并且組分(B)是2, 3_ 二( (2_疏乙基)硫代)_1-丙硫醇。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求5 9中任一項所述的可聚合組合物，其特征在于，組分(C)的量相對于所述可聚合組合物總重量在O. I重量％至2重量％的范圍內(nèi)，優(yōu)選相對于所述組合物總重量在O. 2重量％至I. 5重量％的范圍內(nèi)。
11.一種制備有機玻璃的方法，其提供了權(quán)利要求5 10中任一項所述的聚氨酯類可聚合液體組合物的澆鑄和聚合方法，所述方法包括下列步驟 混合步驟a)，混合組分(A)和(C)； 混合步驟b)，將步驟a)中獲得的溶液與組分(B)混合，可以存在其它添加劑； 過濾步驟c)，通過過濾除去混合物中分散的任何可能的污染物，所述過濾步驟還備選地或另外地在混合步驟b)之前對單一組分(A)和(B)實施； 模具填充步驟d)，將步驟c)結(jié)束時獲得的所述混合物放進模具內(nèi)； 聚合步驟e)，通過熱處理使放進所述模具內(nèi)的所述液體組合物聚合。
12.可通過權(quán)利要求11所述的方法獲得的有機玻璃。
13.—種制造產(chǎn)品或光學(xué)制品，通過加工權(quán)利要求12所述的有機玻璃而獲得。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造產(chǎn)品或光學(xué)制品，為光學(xué)鏡片、陽光濾光片、菲涅耳鏡片、防護屏和安全 屏、顯示器、光盤基材、顯示板、視頻顯示裝置、光導(dǎo)管、移動電話部件、透光管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機聚硫氨酯玻璃用聚合催化劑，該聚合催化劑不含有機金屬化合物，由摩爾比為1/1.3至1/20的脂肪族叔胺和二取代磷酸的混合物構(gòu)成。本發(fā)明還涉及一種聚硫氨酯類可聚合液體組合物，其基本由下述(A)、(B)和(C)三種組分構(gòu)成，其中，組分(A)含有至少一種環(huán)狀脂肪族二異氰酸酯單體，相對于組分(A)總重量，所述組分(A)中的游離異氰酸酯基的重量百分數(shù)在約20重量％至約50重量％、優(yōu)選約25重量％至約40重量％的范圍內(nèi)；組分(B)含有至少一種多硫醇，所述多硫醇的分子量在50至1,200g/mol、優(yōu)選100至1000g/mol的范圍內(nèi)，且官能度在2至5、優(yōu)選2至4范圍內(nèi)，所述組分(A)和(B)以0.5∶1至2∶1范圍內(nèi)的重量比存在；組分(C)是所述聚合催化劑。本發(fā)明還涉及一種由所述聚硫氨酯類可聚合液體組合物制備有機玻璃的方法。
文檔編號C08G18/38GK102906143SQ201180024922
公開日2013年1月30日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者F·雷齊, R·福里斯泰里, A·維基艾奧尼, W·博斯 申請人:三井化學(xué)株式會社