专利名称：聚硫氨酯用聚合催化剂,可聚合液体组合物以及制备具有高折射率的有机聚硫氨酯玻璃 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚硫氨酯(polythiourethanes)用聚合催化剂,含有该催化剂的可聚合液体组合物以及由所述可聚合液体组合物制备具有高折射率、良好的光学和物理机械性质的有机聚硫氨酯玻璃的方法；本发明还涉及通过模具烧铸(mould casting)由所述组合物的聚合而获得的有机玻璃。更具体地说，根据本发明，制备具有高折射率以及良好的光学和物理机械性质的聚硫氨酯类有机玻璃的方法应用于基本上由(A)、(B)和(C)三种组分构成的可聚合液体组合物所述第一种组分(A)含有至少一种环状脂肪族二异氰酸酯单体；第二种组分(B)含有一种或多种分子量在100至l，000g/mol范围内、且官能度在2至5范围内的多硫醇；·第三种组分(C)是不含有机金属化合物的聚合催化剂。
背景技术：
由已知为烯丙基二甘醇碳酸酯(ADC)的二乙二醇二(碳酸烯丙酯)的聚合而获得的热固性有机玻璃，对于眼科应用、尤其是生产眼镜片来说具有特别的商用意义。该有机玻璃的特殊意义在于其特别的机械性质，即耐老化性和可加工性，如F. Strain在“Encyclopedia of Chemical Processing and Design (化学加工和设计大全)”第一版，Dekker Inc. , New York, Vol. 11, p452-;以及在 “Encyclopedia of Polymer Science andTechnology (聚合物科学和技术大全)” (1964), Vol. I,p799_, Interscience Publishers,New York中所述。ADC的商业成功不仅归因于聚合产品的良好性质，还在于制成的产品的相对简单的生产技术，即，称为“浇铸”或“人工浇铸”。通过根据该技术操作，将含有聚合引发剂的液体组合物倾入模具，该模具由两个构件(通常是玻璃构件)耦合而成，构件之间利用适当材料制作的垫圈(gasket)隔离。然而，由于相对低的折射率，通过ADC单体的聚合获得的眼镜片比较厚。而聚硫氣酷被公知为具有闻折射率的树脂，例如，在EP 271839中提到了聚硫氣酯，该文献是最早描述异氰酸酯与含硫化合物反应生成聚硫氨酯的文献之一。EP 271839的主要目的是寻找合适的内用脱模剂，因为外用脱模剂导致各种表面缺陷。EP 271839描述了选自非离子型氟化表面活性剂、非离子型硅表面活性剂、烷基季铵盐、高级脂肪酸的金属盐和磷酸酯的内用脱模剂，相对于全部混合物，其剂量为10至10，OOOppm。在随后的文献EP0912632中，描述了对EP 271832的脱模剂的更窄选择范围，其指出实践中很多脱模剂由于不从模具完全脱离或者由于与可聚合组合物的不相容性而不起作用。所述专利，以及近年的公开文件如WO 2009107946，描述了脱模剂与含锡有机金属催化剂的一起的应用。含锡有机金属催化剂目前常用于工业中，但是由于它们的毒性和生物积累而表现出对人类和对环境的潜在风险，近期已提出了基于不含锡的催化剂的各种替代品。
WO 2001001550描述了锌化合物、具有通式(I)的化合物和具有通式(2)的化合物的混合物的应用
权利要求
1.一种有机聚硫氨酯玻璃用聚合催化剂，其特征在于，其不含有机金属化合物，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构成，
2.根据权利要求I所述的催化剂，其特征在于，所述脂肪族胺选自三乙胺、三正丙胺、三异丙胺以及由甲基-1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯(优选25重量％)和二(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(优选75重量％ )构成的混合物。
3.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂，其特征在于，所述二取代磷酸选自二(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.根据前述权利要求中任一项所述的催化剂，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％)与二(2-乙基己基)磷酸酯的混合物。
5.一种聚硫氨酯类可聚合液体组合物，其基本由(A)、⑶和(C)三种组分构成，其中，组分(A)含有至少一种环状脂肪族二异氰酸酯单体，相对于组分(A)的总重量，所述组分(A)中的游离异氰酸酯基的重量百分数在约20重量％至约50重量％、优选约25重量％至约40重量％范围内；组分(B)含有至少一种分子量在50至l，200g/mol、优选100至1，000g/mol范围内并且官能度在2至5、优选2至4范围内的多硫醇，所述组分㈧和(B)以O. 5 : I至2 : I的重量比存在；组分(C)是前述权利要求I 4中任一项所述的催化剂。
6.根据权利要求5所述的可聚合组合物，其特征在于，组分(A)选自4，4'-亚甲基二(环己基异氰酸酯)和二(异氰酸甲酯基)环己烷。
7.根据前述权利要求5或6任一项所述的可聚合组合物，其特征在于，组分(B)选自具有通式(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.根据前述权利要求5 7中任一项所述的可聚合组合物，其特征在于，组分(B)选自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-丙硫醇和双(3-巯基丙酸酯)乙二醇构成的混合物。
9.根据前述权利要求5 8中任一项所述的可聚合组合物，其特征在于，组分(A)是4，4/ -亚甲基二(环己基异氰酸酯)和双(3-巯基丙酸酯)乙二醇的混合物，并且组分(B)是2, 3_ 二( (2_疏乙基)硫代)_1-丙硫醇。
10.根据前述权利要求5 9中任一项所述的可聚合组合物，其特征在于，组分(C)的量相对于所述可聚合组合物总重量在O. I重量％至2重量％的范围内，优选相对于所述组合物总重量在O. 2重量％至I. 5重量％的范围内。
11.一种制备有机玻璃的方法，其提供了权利要求5 10中任一项所述的聚氨酯类可聚合液体组合物的浇铸和聚合方法，所述方法包括下列步骤 混合步骤a)，混合组分(A)和(C)； 混合步骤b)，将步骤a)中获得的溶液与组分(B)混合，可以存在其它添加剂； 过滤步骤c)，通过过滤除去混合物中分散的任何可能的污染物，所述过滤步骤还备选地或另外地在混合步骤b)之前对单一组分(A)和(B)实施； 模具填充步骤d)，将步骤c)结束时获得的所述混合物放进模具内； 聚合步骤e)，通过热处理使放进所述模具内的所述液体组合物聚合。
12.可通过权利要求11所述的方法获得的有机玻璃。
13.—种制造产品或光学制品，通过加工权利要求12所述的有机玻璃而获得。
14.根据权利要求13所述的制造产品或光学制品，为光学镜片、阳光滤光片、菲涅耳镜片、防护屏和安全 屏、显示器、光盘基材、显示板、视频显示装置、光导管、移动电话部件、透光管。
全文摘要
本发明涉及一种有机聚硫氨酯玻璃用聚合催化剂，该聚合催化剂不含有机金属化合物，由摩尔比为1/1.3至1/20的脂肪族叔胺和二取代磷酸的混合物构成。本发明还涉及一种聚硫氨酯类可聚合液体组合物，其基本由下述(A)、(B)和(C)三种组分构成，其中，组分(A)含有至少一种环状脂肪族二异氰酸酯单体，相对于组分(A)总重量，所述组分(A)中的游离异氰酸酯基的重量百分数在约20重量％至约50重量％、优选约25重量％至约40重量％的范围内；组分(B)含有至少一种多硫醇，所述多硫醇的分子量在50至1,200g/mol、优选100至1000g/mol的范围内，且官能度在2至5、优选2至4范围内，所述组分(A)和(B)以0.5∶1至2∶1范围内的重量比存在；组分(C)是所述聚合催化剂。本发明还涉及一种由所述聚硫氨酯类可聚合液体组合物制备有机玻璃的方法。
文档编号C08G18/38GK102906143SQ201180024922
公开日2013年1月30日 申请日期2011年5月20日 优先权日2010年5月20日
发明者F·雷齐, R·福里斯泰里, A·维基艾奥尼, W·博斯 申请人:三井化学株式会社