CN107548409A - 硫代环氧基系光学材料的制备方法和硫代环氧基系光学材料用聚合性组合物 - Google Patents

硫代环氧基系光学材料的制备方法和硫代环氧基系光学材料用聚合性组合物 Download PDF

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CN107548409A CN201680025499.9A CN201680025499A CN107548409A CN 107548409 A CN107548409 A CN 107548409A CN 201680025499 A CN201680025499 A CN 201680025499A CN 107548409 A CN107548409 A CN 107548409A
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Abstract

本发明涉及硫代环氧基系光学材料的制备方法和硫代环氧基系光学材料用聚合性组合物,尤其涉及可获得色彩好,可抑制聚合不均匀,耐热性好的硫代环氧基系光学材料的制备方法及其聚合性组合物。本发明提供一种硫代环氧基系光学材料的制备方法,包括:以包含小于3重量%的2‑[2‑(2‑疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇及1,2,5‑三硫杂环庚烷中的一种以上的合成获取物形态,获得双(2‑疏基乙基)硫化物化合物的步骤。并且,本发明提供一种包含合成获取物形态的双(2‑疏基乙基)硫化物化合物和硫代环氧基化合物的硫代环氧基系光学材料用聚合性组合物。根据本发明,通过简单而容易的方法,可获得抑制着色和聚合不均匀,而且耐热性好的高质量的硫代环氧基系光学材料。

Description

硫代环氧基系光学材料的制备方法和硫代环氧基系光学材料 用聚合性组合物
技术领域
本发明涉及硫代环氧基系光学材料的制备方法和硫代环氧基系光学材料用聚合性组合物,尤其涉及可获得色彩好,可抑制聚合不均匀,耐热性好的硫代环氧基系光学材料的制备方法及其聚合性组合物。
背景技术
塑料光学材料比起由无机材料形成的光学材料,重量轻,不易破碎,可染色。最近,多种树脂的塑料材料利用于光学材料,其所需的物性也日益增长。
硫代环氧基系眼镜镜片虽然有既是超高折射率而且具有高阿贝数的优秀性质,但存在镜片容易破碎,而且不易染色等问题。为了解决这种问题,对两种不同性质的树脂进行共聚合的方法,即对硫代环氧基化合物与聚硫醇化合物进行共聚合或者其中一起共聚合聚异氰酸酯的方法已在韩国专利授权10-0417985号、日本专利公开平11-352302等中揭示。但是,对硫代环氧基与聚硫醇化合物进行共聚合或者其中一起共聚合聚异氰酸酯的硫代环氧基系光学材料中,因着色而往往出现色彩变差或者出现聚合不均匀的情况,当制备1.70以上的超高折射率镜片时,还经常发生耐热性降低的问题。
在韩国公开专利公报10-2008-0086993中公开了聚氨酯系树脂的着色起因于聚硫醇化合物的着色,聚硫醇化合物的着色起因于制备过程中使用的原料之一硫脲中的杂质尤其是钙的含量,并揭示了使钙含量为1.0重量%以下的硫脲与(多)卤素化合物或(多)元醇化合物进行反应的聚硫醇化合物的制备方法。
现有技术文献
专利文献
(专利文献1)韩国授权专利公报10-0417985
(专利文献2)日本公开专利公报平11-352302
(专利文献3)韩国公开专利公报10-2008-0086993
发明内容
技术问题
本发明人讨论对硫代环氧基化合物与聚硫醇化合物进行共聚合或者其中一起共聚合聚异氰酸酯而得到的硫代环氧基系光学材料上出现的着色及聚合不均匀的原因,结果得知,作为光学材料的成分中的聚硫醇化合物,尤其是作为聚硫醇化合物,使用双(2-疏基乙基)硫化物时,混入到该化合物中的特定成分的含量起到关键作用。本发明人反复研究的结果得知,成为问题的特定成分为2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇或1,2,5-三硫杂环庚烷。当双(2-疏基乙基)硫化物中的2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇和/或1,2,5-三硫杂环庚烷的含量为3重量%以上时,成为着色及聚合不均匀的直接原因。并且,当双(2-疏基乙基)硫化物中的2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇和/或1,2,5-三硫杂环庚烷的含量控制为小于3重量%时,具有耐热性也提高的效果。
本发明是确认这些问题来完成的,其目的在于,提供一种通过调节双(2-疏基乙基)硫化物中的2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇和/或1,2,5-三硫杂环庚烷的含量来抑制着色及聚合不均匀且耐热性提高的高质量的硫代环氧基系光学材料用聚合性组合物和硫代环氧基系光学材料。
解决问题的方案
本发明提供一种硫代环氧基系光学材料的制备方法,包括:
步骤(a),以包含小于3重量%的2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇及1,2,5-三硫杂环庚烷中的一种以上的合成获取物形态,获得双(2-疏基乙基)硫化物化合物,
步骤(b),在上述步骤中获得的双(2-疏基乙基)硫化物化合物混合硫代环氧基化合物来制备聚合性组合物,
步骤(c),对上述聚合性组合物进行铸塑聚合。
上述制备聚合性组合物的步骤中,根据需要,还可混合聚异氰酸酯化合物来制备聚合性组合物。
上述双(2-疏基乙基)硫化物化合物优选地通过包括如下步骤的方法获得:将2-疏基乙醇与环氧乙烷或2-氯代乙醇进行反应来获得双(2-羟基乙基)硫化物的步骤;将上述双(2-羟基乙基)硫化物与硫脲进行反应来获得硫脲盐的步骤;以及使上述硫脲盐进行水解来获得双(2-疏基乙基)硫化物的步骤。
并且,本发明提供一种硫代环氧基系光学材料用聚合性组合物,包含:合成获取物形态的双(2-疏基乙基)硫化物化合物,包含小于3重量%的2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇及1,2,5-三硫杂环庚烷中的一种以上;硫代环氧基化合物。上述聚合性组合物,根据需要,还可包含聚异氰酸酯化合物。
并且,本发明提供一种光学镜片,对上述聚合性组合物进行铸塑聚合而得的硫代环氧基系光学材料和由上述光学材料形成的光学镜片。上述光学镜片尤其包含眼镜镜片。
发明的效果
根据本发明,通过简单而容易的方法,可获得抑制着色和聚合不均匀,而且耐热性好的高质量的硫代环氧基系光学材料。
具体实施方式
双(2-疏基乙基)硫化物化合物
在本发明中,以包含小于3重量%的2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇及1,2,5-三硫杂环庚烷中的一种以上的合成获取物形态,获得双(2-疏基乙基)硫化物化合物。
双(2-疏基乙基)硫化物化合物可通过包括如下步骤的方法获得:将2-疏基乙醇与环氧乙烷或2-氯代乙醇进行反应来获得双(2-羟基乙基)硫化物的步骤;将上述双(2-羟基乙基)硫化物与硫脲进行反应来获得硫脲盐的步骤;以及使上述硫脲盐进行水解来获得双(2-疏基乙基)硫化物的步骤。例如,将环氧乙烷作为起始物质时,如以下反应式1所示,在碱基催化剂之下,使环氧乙烷与2-巯基乙醇进行反应,制备双(2-羟基乙基)硫化物化合物之后,将其与硫脲进行反应,生成异硫脲盐,之后使所得到的异硫脲盐进行水解,获得双(2-疏基乙基)硫化物化合物。
反应式1
在通过如上所述的方法获得的双(2-疏基乙基)硫化物化合物的合成获得物中,以小于3重量%的量包含2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇和/或1,2,5-三硫杂环庚烷时,对硫代环氧基化合物进行共聚合或者其中还包含聚异氰酸酯化合物的聚合性组合物进行共聚合,可获得抑制着色和聚合不均匀且耐热性好的硫代环氧基系光学材料。
聚合性组合物
在上述步骤中获得的双(2-疏基乙基)硫化物化合物混合硫代环氧基化合物,制备本发明的硫代环氧基系光学材料用聚合性组合物。此时,根据需要,还可混合聚异氰酸酯化合物来制备聚合性组合物。即,本发明的硫代环氧基系光学材料用聚合性组合物包含在上述步骤中获得的双(2-疏基乙基)硫化物化合物与硫代环氧基化合物,或者其中还可包含聚异氰酸酯化合物。
本发明的聚合性组合物所包含的硫代环氧基化合物是具有硫代环氧基的环硫化物系的化合物。比如可以是双(2,3-环硫代丙基硫)硫化物(bis(2,3-epithiopropyl)sulfide)、双(2,3-环硫代丙基硫)二硫化物(bis(2,3-epithiopropyl)disulfide)、2,3-环二硫代丙基(2,3-环硫代丙基)二硫化物(2,3-epidithiopropyl(2,3-epithiopropyl)disulfide)、2,3-环二硫代丙基(2,3-环硫代丙基)硫化物(2,3-epidithiopropyl(2,3-epithiopropyl)sulfide)、1,3及1,4-双(β-环硫代丙基硫代)环己烷)(bis(β-epithiopropylthio)cyclohexane)、1,3及1,4-双(β-环硫代丙基硫代甲基)环己烷)(bis(β-epithiopropylthiomethyl)cyclohexane)、双[4-(β-环硫代丙基硫代)环己基]甲烷(bis[4-(β-epithiopropylthio)cyclo hexyl]methane)、2,2-二[4-(β-环硫代丙基硫代)环己基]丙烷(2,2-bis[4-(β-epithiopropylthio)cyclo hexyl]propane)、双[4-(β-环硫代丙基硫代)环己基]硫化物(bis[4-(β-epithiopropylthio)cyclo hexyl]sulfide)等具有脂环族骨骼的环硫化物化合物;1,3及1,4-双(β-环硫代丙基硫代甲基)苯(bis(β-epithiopropylthiomethyl)benzene)、双[4-(β-环硫代丙基硫代)苯基]甲烷(bis[4-(β-epithiopropylthio)phenyl]methane)、2,2-双[4-(β-环硫代丙基硫代)苯基]丙烷(2,2-bis[4-(β-epithiopropylthio)phenyl]propane)、双[4-(β-环硫代丙基硫代)苯基]硫化物(bis[4-(β-epithiopropylthio)phenyl]sulfide)、双[4-(β-环硫代丙基硫代)苯基]硫(bis[4-(β-epithiopropylthio)phenyl]sulfin)、4,4-双(β-环硫代丙基硫代)联苯基(4,4-bis(β-epithiopropylthio)biphenyl)等具有芳香族骨骼的环硫化物化合物;2,5-双(β-环硫代丙基硫代甲基)-1,4-二噻烷(2,5-bis(β-epithiopropylthiomethyl)-1,4-dithiane)、2,5-双(β-环硫代丙基硫代乙基硫代甲基)-1,4-二噻烷(2,5-bis(β-epithiopropylthioethylthiomethyl)-1,4-dithiane)、2,5-双(β-环硫代丙基硫代乙基)-1,4-二噻烷(2,5-bis(β-epithiopropylthioethyl)-1,4-dithiane)、2,3,5-三(β-环硫代丙基硫代乙基)-1,4-二噻烷(2,3,5-tri(β-epithiopropylthioethyl)-1,4-dithiane)等具有二噻烷(dithiane)链骨骼的环硫化物化合物;2-(2-β-环硫代丙基硫代乙基硫代)-1,3-双(β-环硫代丙基硫代)丙烷(2-(2-β-epithiopropylthioethylthio)-1,3-bis(β-epithiopropylthio)propane)、1,2-双[(2-β-环硫代丙基硫代乙基)硫代]-3-(β-环硫代丙基硫代)丙烷(1,2-bis[(2-β-epithiopropylthioethyl)thio]-3-(β-epithiopropylthio)propane)、四(β-环硫代丙基硫代甲基)甲烷)(Tetrakis(β-epithiopropylthiomethyl)methane)、1,1,1-三(β-环硫代丙基硫代甲基)丙烷(1,1,1-tris(β-epithiopropylthiomethyl)propane)、双(β-环硫代丙基)硫化物(bis-(β-epithiopropyl)sulfide)、双(β-环硫代丙基)二硫化物(bis-(β-epithiopropyl)disulfide)等具有脂肪族骨骼的环硫化物(episulfide)化合物等。除此之外,作为硫代环氧基化合物,还可以使用带环硫化(episulfide)基的化合物的氯取代产物(substitution product)、溴取代产物等卤素取代产物、烷基取代产物(alkyl substitution product)、烷氧基取代产物(alkoxysubstitution product)、硝基取代产物(nitro substitution product)或与聚硫醇的预聚物(prepolymer)型变性产物(denaturant)等。
作为硫代环氧基化合物优选地可使用双(2,3-环硫代丙基)硫化物(bis-(2,3-epithiopropyl)sulfide)、双(2,3-环硫代丙基)二硫化物(bis-(2,3-epithiopropyl)disulfide)、2,3-环二硫代丙基(2,3-环硫代丙基)硫化物、2,3-环二硫代丙基(2,3-环硫代丙基)二硫化物、1,3及1,4-双(β-环硫代丙基硫代)环己烷)、1,3及1,4-双(β-环硫代丙基硫代甲基)环己烷)、2,5-双(β-环硫代丙基硫代甲基)-1,4-二噻烷、2,5-双(β-环硫代丙基硫代乙基硫代甲基)-1,4-二噻烷、2-(2-β-环硫代丙基硫代乙基硫代)-1,3-双(β-环硫代丙基硫代)丙烷中的一种以上。
本发明的聚合性组合物所包含的聚异氰酸酯化合物,没有特别限制,可以使用至少带1个以上异氰酸和/或异硫代氰酸基的化合物。比如,可以使用选自2,2-二甲基戊烷二异氰酸酯(2,2-dimethyl pentane diisocyanate)、六亚甲基二异氰酸酯(hexa methylenediisocyanate)、2,2,4-三甲基己烷二异氰酸酯(2,2,4-trimethyl hexanediisocyanate)、丁烯二异氰酸酯(butene diisocyanate)、1,3-丁二烯-1,4-二异氰酸酯(1,3-butadiene-1,4-diisocyanate)、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯(2,4,4-trimethyl hexa methylene diisocyanate)、1,6,11-十一烷三异氰酸酯(1,6,11-undecane triisocyanate)、1,3,6-六亚甲基三异氰酸酯(1,3,6-hexa methylenetriisocyanate)、1,8-二异氰酸酯-4-异氰酸基甲基辛烷(1,8-diisocyanate-4-isocyanato methyl octane)、双(异氰酸基乙基)碳酸酯(bis(isocyanato ethyl)carbonate)、双(异氰酸基乙基)乙醚(bis(isocyanato ethyl)ether)、1,3,5-三(6-异氰酸基己基)双缩脲(HDI Biuret)、2,4-二氧代-1,3-二氮杂环丁烷-1,3-双(六亚甲基)二异氰酸酯(HDI二聚物)、1,3,5-三(6-异氰酸基己基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮(HDT三聚物)等脂肪族异氰酸酯化合物(aliphatic isocyanate compounds);异佛尔酮二异氰酸酯(isophorone diisocyanate)、1,2-双(异氰酸基甲基)环己烷(1,2-bis(isocyanatomethyl)cyclo hexane)、1,3-双(异氰酸基甲基)环己烷(1,3-bis(isocyanato methyl)cyclo hexane)、1,4-双(异氰酸基甲基)环己烷(1,4-bis(isocyanato methyl)cyclohexane)、二环己基甲烷二异氰酸酯(dicyclo hexyl methane diisocyanate)、环己烷二异氰酸酯(cyclo hexane diisocyanate)、甲基环己烷二异氰酸酯(methyl cyclohexane diisocyanate)、4,4'-亚甲基二环己基二异氰酸酯(4,4'-methylenedicyclohexyl diisocyanate)、2,2-二甲基二环己基甲烷异氰酸酯(2,2-dimethyldicyclo hexyl methane isocyanate)、3,8-双(异氰酸甲基)三环[5,2,1,02,6]癸烷、3,9-双(异氰酸甲基)三环[5,2,1,02,6]癸烷、4,8-双(异氰酸甲基)三环[5,2,1,02,6]癸烷、2,5-双(异氰酸甲基)二环[2,2,1]庚烷、2,6-双(异氰酸甲基)二环[2,2,1]庚烷等脂环族异氰酸酯化合物(Cycloaliphatic isocyanate compounds);亚二甲苯基二异氰酸酯(xylylenediisocyanate(XDI))、双(异氰酸基乙基)苯(bis(isocyanatoethyl)benzene)、双(异氰酸基丙基)苯(bis(isocyanato propyl)benzene)、双(异氰酸基丁基)苯(bis(isocyanatobutyl)benzene)、双(异氰酸基甲基)萘(bis(isocyanato methyl)naphthalene)、双(异氰酸基甲基)二苯醚(bis(isocyanato methyl)diphenyl ether)、亚苯基二异氰酸酯(phenylene diisocyanate)、乙基亚苯基二异氰酸酯(ethyl phenylene diisocyanate)、异丙基亚苯基二异氰酸酯(isopropyl phenylene diisocyanate)、二甲基亚苯基二异氰酸酯(dimethyl phenylene diisocyanate)、二乙基亚苯基二异氰酸酯(diethyl phenylenediisocyanate)、二异丙基亚苯基二异氰酸酯(diisopropyl phenylene diisocyanate)、三甲基苯三异氰酸酯(trimethyl benzene triisocyanate)、苯三异氰酸酯(benzenetriisocyanate)、联苯二异氰酸酯(biphenyl diisocyanate)、甲苯胺二异氰酸酯(toluidine diisocyanate)、二苯基二异氰酸酯(diphenyl diisocyanate)、3,3-二甲基二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯(3,3-dimethyldiphenyl methane-4,4-diisocyanate)、联苄基-4,4'-二异氰酸酯(bibenzyl-4,4'-diisocyanate)、双(异氰酸基苯基)乙烯(bis(isocyanato phenyl)ethylene)、3,3-二甲氧基联苯-4,4-二异氰酸酯(3,3-dimethoxybiphenyl-4,4-diisocyanate)、六氢苯二异氰酸酯(hexa hydrobenzene diisocyanate)、六氢二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯(hexa hydro diphenyl methane-4,4-diisocyanate)等芳香族异氰酸酯化合物(aromatic isocyanate compounds);双(异氰酸基乙基)硫化物(bis(isocyanato ethyl)sulphide)、双(异氰酸基丙基)硫化物(bis(isocyanato propyl)sulphide)、双(异氰酸基己基)硫化物(bis(isocyanato hexyl)sulphide)、双(异氰酸基甲基)磺(bis(isocyanato methyl)sulfone)、双(异氰酸基甲基)二硫化物(bis(isocyanatomethyl)disulphide)、双(异氰酸基丙基)二硫化物(bis(isocyanato propyl)disulphide)、双(异氰酸基甲基硫代)甲烷(bis(isocyanato methyl thio)methane)、双(异氰酸基乙基硫代)甲烷(bis(isocyanato ethyl thio)methane)、双(异氰酸基乙基硫代)乙烷(bis(isocyanato ethyl thio)ethane)、双(异氰酸基甲基硫代)乙烷(bis(isocyanato methyl thio)ethane)、1,5-二异氰酸基-2-异氰酸基甲基-3-硫代戊烷(1,5-diisocyanato-2-isocyanato methyl-3-thia pentane)等含硫脂肪族异氰酸酯化合物(sulfur aliphatic isocyanate compounds);二苯基硫化物-2,4-二异氰酸酯(diphenylsulphide-2,4-diisocyanate)、二苯基硫化物-4,4-二异氰酸酯(diphenyl sulphide-4,4-diisocyanate)、3,3-二甲氧基-4,4-二异氰酸基二苄基硫醚(3,3-dimethoxy-4,4-diisocyanato dibenzyl thio ether)、双(4-异氰酸基甲基苯)硫化物(bis(4-isocyanatomethyl benzene)sulphide)、4,4-甲氧基苯硫代乙烯乙二醇-3,3-二异氰酸酯(4,4-methoxy benzene thio ethylene glycol-3,3-diisocyanate)、二苯基二硫化物-4,4-二异氰酸酯(diphenyl disulphide-4,4-diisocyanate)、2,2-二甲基二苯基二硫化物-5,5-二异氰酸酯(2,2-dimethyl diphenyl disulphide-5,5-diisocyanate)、3,3-二甲基二苯基二硫化物-5,5-二异氰酸酯(3,3-dimethyl diphenyl disulphide-5,5-diisocyanate)、3,3-二甲基二苯基二硫化物-6,6-二异氰酸酯(3,3-dimethyl diphenyl disulphide-6,6-diisocyanate)、4,4-二甲基二苯基二硫化物-5,5-二异氰酸酯(4,4-dimethyl diphenyldisulphide-5,5-diisocyanate)、3,3-二甲氧基二苯基二硫化物-4,4-二异氰酸酯(3,3-dimethoxy diphenyl disulphide-4,4-diisocyanate)、4,4-二甲氧基二苯基二硫化物-3,3-二异氰酸酯(4,4-dimethoxy diphenyl disulphide-3,3-diisocyanate)等含硫芳香族异氰酸酯化合物(sulfur aromatic isocyanate compounds);2,5-二异氰酸基噻吩(2,5-diisocyanato thiophene)、2,5-双(异氰酸基甲基)噻吩(2,5-bis(isocyanato methyl)thiophene)、2,5-二异氰酸基四氢噻吩(2,5-diisocyanato Tetra hydrothiophene),2,5-双(异氰酸基甲基)四氢噻吩(2,5-bis(isocyanato methyl)Tetra hydrothiophene)、3,4-双(异氰酸基甲基)四氢噻吩(3,4-bis(isocyanato methyl)Tetra hydrothiophene)、2,5-二异氰酸基-1,4-二噻烷(2,5-diisocyanato-1,4-dithiane)、2,5-双(异氰酸基甲基)-1,4-二噻烷(2,5-bis(isocyanato methyl)-1,4-dithiane)、4,5-二异氰酸基-1,3-二噻茂烷(4,5-diisocyanato-1,3-dithiolane)、4,5-双(异氰酸基甲基)-1,3-二噻茂烷(4,5-bis(isocyanato methyl)-1,3-dithiolane)、4,5-双(异氰酸基甲基)-2-甲基-1,3-二噻茂烷(4,5-bis(isocyanato methyl)-2-methyl-1,3-dithiolane)等含硫杂环异氰酸酯化合物(sulfur heterocyclic isocyanate compounds)中的一种或两种以上。之外,只要是具有至少一个以上异氰酸和/或异硫代氰酸基化合物,可以使用一种或两种以上,还可以使用这些异氰酸酯化合物的氯取代产物(substitution product)、溴取代产物等卤素取代产物、烷基取代产物(alkyl substitution product)、烷氧基取代产物(alkoxy substitutionproduct)、硝基取代产物(nitro substitution product)或与多价醇或硫醇的预聚物(prepolymer)型变性产物(denaturant)、碳化二亚胺(carbodiimide)变性产物、尿素(urea)变性产物、双缩脲(biuret)变性产物或二聚物(dimer)化或三聚物(trimer)化反应生成物等。
作为聚异氰酸酯化合物优选地使用选自异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、4,4'-亚甲基二环己基二异氰酸酯(H12MDI)、亚二甲苯基二异氰酸酯(XDI)、3,8-双(异氰酸甲基)三环[5,2,1,02,6]癸烷(3,8-bis(isocyanatemethyl)tricyclo[5,2,1,02,6]decane)、3,9-双(异氰酸甲基)三环[5,2,1,02,6]癸烷(3,9-bis(isocyanatemethyl)tri cyclo[5,2,1,02,6]decane)、4,8-双(异氰酸甲基)三环[5,2,1,02,6]癸烷(4,8-bis(isocyanatemethyl)tri cyclo[5,2,1,02,6]decane)、2,5-双(异氰酸甲基)二环[2,2,1]庚烷(2,5-bis(isocyanatemethyl)bicyclo[2,2,1]heptane)、2,6-双(异氰酸甲基)二环[2,2,1]庚烷(2,6-bis(isocyanatemethyl)bicyclo[2,2,1]heptane)中的一种以上。
本发明的聚合性组合物为了提高共聚物光学树脂的光学物性,以调节耐冲击性、比重及单体(monomer)粘度等为目的,作为反应性树脂改性剂还可包含烯烃化合物。可作为树脂改性剂添加的烯烃(olefin)化合物,比如有丙烯酸苄基酯(benzylacrylate)、苄基甲基丙烯酸酯(benzylmethacrylate)、丁氧基乙基丙烯酸酯(butoxy ethylacrylate)、丁氧基甲基甲基丙烯酸酯(butoxy methyl methacrylate)、环己基丙烯酸酯(cyclo hexylacrylate)、环己基甲基丙烯酸酯(cyclo hexyl methacrylate)、2-羟基乙基丙烯酸酯(2-hydroxyl ethylacrylate)、2-羟甲基甲基丙烯酸酯(2-hydroxyl methyl methacrylate)、丙烯酸缩水甘油酯(glycidyl acrylate)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(glycidylmethacrylate)、苯氧基乙基丙烯酸酯(phenoxy ethylacrylate)、苯氧基乙基甲基丙烯酸酯(phenoxy ethylmethacrylate)、苯基甲基丙烯酸酯(phenylmethacrylate)、乙烯乙二醇二丙烯酸酯(ethylene glycol diacrylate)、乙烯乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethyleneglycol dimethacrylate)、二乙烯乙二醇二丙烯酸酯(diethylene glycol diacrylate)、二乙烯乙二醇二甲基丙烯酸酯(diethylene glycol dimethacrylate)、三乙烯乙二醇二丙烯酸酯(triethylene glycol diacrylate)、三乙烯乙二醇二甲基丙烯酸酯(triethyleneglycol dimethacrylate)、四乙烯乙二醇二丙烯酸酯(tetra ethylene glycoldiacrylate)、四乙烯乙二醇二甲基丙烯酸酯(tetra ethylene glycol dimethacrylate)、聚乙烯乙二醇二丙烯酸酯(polyethylene glycol diacrylate)、聚乙烯乙二醇二甲基丙烯酸酯(polyethylene glycol dimethacrylate)、新戊基乙二醇二丙烯酸酯(neopentylglycol diacrylate)、新戊基乙二醇二甲基丙烯酸酯(neopentyl glycoldimethacrylate)、乙烯乙二醇二环氧丙基丙烯酸酯(ethylene glycol bisglycidylacrylate)、乙烯乙二醇二环氧丙基甲基丙烯酸酯(ethylene glycol bisglycidylmethacrylate)、二苯酚A二丙烯酸酯(bisphenol A diacrylate)、二苯酚A二甲基丙烯酸酯(bisphenol A dimethacrylate)、2,2-双(4-烯丙氧乙氧基苯基)丙烷(2,2-bis(4-acryloxy ethoxy phenyl)propane)、2,2-双(4-甲基烯丙氧乙氧基苯基)丙烷(2,2-bis(4-methacryloxy ethoxy phenyl)propane)、2,2-双(4-烯丙氧二乙氧基苯基)丙烷(2,2-bis(4-acryloxy diethoxy phenyl)propane)、2,2-双(4-甲基乙氧基二乙氧基苯基)丙烷(2,2-bis(4-methacryloxydiethoxy phenyl)propane)、二苯酚F二丙烯酸酯(bisphenol Fdiacrylate)、二苯酚F二甲基丙烯酸酯(bisphenol F dimethacrylate)、1,1-双(4-烯丙氧乙氧基苯基)甲烷(1,1-bis(4-acryloxy ethoxy phenyl)methane)、1,1-双(4-甲基烯丙氧乙氧基苯基)甲烷(1,1-bis(4-methacryloxy ethoxy phenyl)methane)、1,1-双(4-烯丙氧二乙氧基苯基)甲烷(1,1-bis(4-acryloxy diethoxy phenyl)methane)、1,1-双(4-甲基乙氧基二乙氧基苯基)甲烷(1,1-bis(4-methacryloxy diethoxy phenyl)methane)、二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯(dimethylol tricyclo decane diacrylate)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylol propane triacrylate)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(trimethylol propane trimethacrylate)、丙三醇二丙烯酸酯(glycerol diacrylate)、丙三醇二甲基丙烯酸酯(glycerol dimethacrylate)、五赤藓糖醇三丙烯酸酯(Pentaerythritol triacrylate)、五赤藓糖醇四丙烯酸酯(Penta erythritol tetraacrylate)、五赤藓糖醇四甲基丙烯酸酯(Penta erythritol tetra methacrylate)、甲基硫代丙烯酸酯(methyl thio acrylate)、甲基硫代甲基丙烯酸酯(methyl thiomethacrylate)、苯基硫代丙烯酸酯(phenylthio acrylate)、苄基硫代甲基丙烯酸酯(benzylthio methacrylate)、苯二甲基二硫醇二丙烯酸酯(xylylene dithioldiacrylate)、苯二甲基二硫醇二甲基丙烯酸酯(xylylene dithiol dimethacrylate)、巯基乙基硫化物二丙烯酸酯(mercapto ethylsulfide diacrylate)、巯基乙基硫化物二甲基丙烯酸脂(mercapto ethylsulfide dimethacrylate)等(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)化合物及、烯丙基环氧丙基醚(allyl glycidyl ether)、二烯丙基邻苯二甲酸酯(diallyl phthalate)、二烯丙基对苯二酸酯(diallyl terephthalate)、二烯丙基间苯二酸酯(diallyl isophthalate)、二烯丙基碳酸酯(diallyl carbonate)、二乙烯乙二醇二烯丙基碳酸酯(diethylene glycol bisallyl carbonate)等烯丙基(allyl)化合物、苯乙烯(styrene)、氯苯乙烯(chlorostyrene)、甲基苯乙烯(methyl styrene)、溴代苯乙烯(bromostyrene)、二溴代苯乙烯(dibromostyrene)、二乙烯基苯(divinyl benzene)、3,9-二乙烯基螺双(m-二环氧乙烷)(3,9-divinyl Spiro bi(m-dioxane))等乙烯基(vinyl)化合物,但可使用的化合物不局限于上面示例的化合物。这些烯烃(olefin)化合物可以单独或混合两种以上使用。
本发明的聚合性组合物优选地还可以包括内部离型剂,作为内部离型剂更优选地包括磷酸酯化合物。
磷酸酯化合物通常通过向五氧化二磷(P2O5)添加2~3摩尔的醇化合物制备,这里,按使用的醇种类,可以有多种形式磷酸酯化合物。代表性的有向脂肪族醇添加环氧乙烷或环氧丙烷,或者向壬基苯酚(nonylphenol)基等添加环氧乙烷或环氧丙烷的种类。本发明的聚合性组合物作为内部离型剂使用添加环氧乙烷或环氧丙烷的磷酸酯化合物时,可以优选地得到离型性好、质量优秀的光学材料。
作为内部离型剂,尤其是优选地使用选自4-PENPP[聚氧化乙烯壬基苯酚醚磷酸酯(poly oxy ethylene nonyl phenol ether phosphate)(添加环氧乙烷5摩尔的5重量%,添加4摩尔的80重量%,添加3摩尔的10重量%,添加1摩尔的5重量%)],8-PENPP[聚氧化乙烯壬基苯酚醚磷酸酯(添加环氧乙烷9摩尔的3重量%,添加8摩尔的80重量%,添加9摩尔的5重量%,添加7摩尔的6重量%,添加6摩尔的6重量%)],12-PENPP[聚氧化乙烯壬基苯酚醚磷酸酯(添加环氧乙烷13摩尔的3重量%,添加12摩尔的80重量%,添加11摩尔的8重量%,添加9摩尔的3重量%,添加4摩尔的6重量%)],16-PENPP[聚氧化乙烯壬基苯酚醚磷酸酯(添加环氧乙烷17摩尔的3重量%,添加16摩尔的79重量%,添加15摩尔的10重量%,添加14摩尔的4重量%,添加13摩尔的4重量%)],20-PENPP[聚氧化乙烯壬基苯酚醚磷酸酯(添加环氧乙烷21摩尔的5重量%,添加20摩尔的76重量%,添加19摩尔的7重量%,添加18摩尔的6重量%,添加17摩尔的4重量%)],4-PPNPP[聚氧化丙烯壬基苯酚醚磷酸酯(poly oxypropylene nonyl phenol ether phosphate)(添加环氧丙烷5摩尔的5重量%,添加4摩尔的80重量%,添加3摩尔的10重量%,添加1摩尔的5重量%)],8-PPNPP[聚氧化丙烯壬基苯酚醚磷酸酯(添加环氧丙烷9摩尔的3重量%,添加8摩尔的80重量%,添加9摩尔的5重量%,添加7摩尔的6重量%,添加6摩尔的6重量%)],12-PPNPP[聚氧化丙烯壬基苯酚醚磷酸酯(添加环氧丙烷13摩尔的3重量%,添加12摩尔的80重量%,添加11摩尔的8重量%,添加9摩尔的3重量%,添加4摩尔的6重量%)],16-PPNPP[聚氧化丙烯壬基苯酚醚磷酸酯(添加环氧丙烷17摩尔的3重量%,添加16摩尔的79重量%,添加15摩尔的10重量%,添加14摩尔的4重量%,添加13摩尔的4重量%)],20-PPNPP[聚氧化丙烯壬基苯酚醚磷酸酯(添加环氧丙烷21摩尔的5重量%,添加20摩尔的76重量%,添加19摩尔的7重量%,添加18摩尔的6重量%,添加17摩尔的4重量%)]及(Zelec)UNTM中的一种以上。在同等目的下,也可以使用这种磷酸酯化合物的卤素取代物之类的各种取代物。
本发明的聚合性组合物,除此之外,根据需要还可包含催化剂、内部离型剂、紫外线吸收剂、染料、稳定剂、上蓝剂等任意成分。并且,还可包含可共聚合的具有乙烯基或不饱和基的化合物或金属化合物等。
铸塑聚合
对如上所述的本发明的硫代环氧基系光学材料用聚合性组合物进行铸塑聚合来获得本发明的硫代环氧基系光学材料。例如,将本发明的聚合组合物注入到由密封件或胶带封好的成型模具之间。此时,根据所获得的塑料镜片所需的物性,或者可按需要进行减压脱泡处理或加压、减压等过滤处理等。聚合条件按聚合性组合物、催化剂的种类和用量,模具的形状等呈现很大差别,因此没有限定,但在约-50~150℃温度下,经1~50小时进行。有时根据情况,在10~150℃温度范围下维持或逐渐升温,经1~48小时进行固化为宜。
通过固化得到的硫代环氧基化合物和异氰酸酯化合物及硫醇化合物共聚物,根据需要还可以进行退火等处理。处理温度通常为50~150℃,优选为80~140℃。
本发明的组合物优选地添加作为内部离型剂的磷酸酯化合物来进行铸塑聚合。磷酸酯化合物的说明同上。并且,聚合时根据目的,本发明的聚合性组合物按公知的成型方法,还可以加入比如扩链剂(chain extender)、交联剂(cross linking agent)、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、着色防止剂、油溶染料、填充剂、粘合性增强剂等各种添加剂。尤其是,所使用的催化剂起到重要的作用,催化剂的种类通常使用环氧固化剂,但强胺类会让异氰酸酯剧烈反应,使用时应多加注意。本发明主要使用胺的酸盐类、鏻盐(phosphoniumsalt)类、磷化氢(phosphine)类及带吸电子基(electron withdrawing group)的三级胺类、路易斯酸(Lewis acid)类、自由基引发剂(radical initiators)等,根据情况,催化剂的种类和使用量可以有所不同。
本发明的共聚物树脂,通过更换铸塑聚合时的模具,可以获得多种形状的成型体,可作为眼镜镜片、相机镜片、发光二极管(LED)等各种光学材料来使用。尤其,适合于应用在眼镜镜片、相机镜片、发光二极管等光学材料、光学元件。
使用本发明的共聚物树脂的塑料眼镜镜片,还可根据需要在单面或两面形成涂层来使用。作为涂层有底漆(primer)层、硬涂层、防反射层、防雾层、防污染层、拨水层等。这些涂层可以分别单独形成,或多层形成多个涂层。在两面实施涂层时,两面分别形成相同的涂层或不同的涂层。
实施例
以下,通过具体实施例更详细地说明本发明。然而,这些实施例只是为了具体说明本发明而提出的,本发明的范围不受限于这些实施例。
评价方法
通过以下方法,分析及评价所使用的聚硫醇化合物及所获得的眼镜镜片。
聚硫醇的APHA:利用Hunterlab公司的ColorQuest XE来测定。在渗透长度为1cm的石英比色皿中放入试样来进行测定,将通过比较已由铂金和钴的试样溶解而调配的标准溶液的浓度被数据化而存储的程序和试样液来获得的APHA值用作测定值。测定值越小,颜色越好。
塑料眼镜镜片的APHA:利用Hunterlab公司的ColorQuest XE,基于空气,放入塑料眼镜镜片,直接测定。将通过比较已由铂金和钴的试样溶解而调配的标准溶液的浓度被数据化而存储的程序和试样液来获得的APHA值用作测定值。测定值越小,颜色越好。
折射率(nD,20℃)及阿贝数:利用Atago公司的IT及DR-M4型号阿贝屈光计,在20℃下测定。
初期热变形温度(Tg):利用TMA Q400(TA Instruments)的浸透型探针,以荷重0.5N、针头0.5mmΦ及升温温度5℃/min的条件,在高纯度的氮气氛下,测定TMA。
聚合不均匀:在USHI0USH-10D的水银弧光灯(Mercury ArcLamp)下,用肉眼观察100枚的镜片,已确认为脉理及环的镜片被判断为聚合不均匀,计算聚合不均匀发生率。
2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇、1,2,5-三硫杂环庚烷及双(2-疏基乙基)硫化物的含量分析:利用Agilent公司的7890A型号GC器械,在温度范围为60℃~260℃(温度加热条件:20℃/min.)下测定,色谱柱利用了HP-1(L:30m,I.D.(内部直径):0.320mm,Film:0.25)。将1%的标准物质试样稀释于丙酮中测定,基于此,按重量%计算,在GC测定中对于各个物质的积分值的含量。
合成例1
双(2-疏基乙基)硫化物化合物(BMES-1)的合成
向附着有搅拌器、温度调节器、氮气吹扫管及温度计的10升高压反应器(autoclave)添加2-疏基乙醇600g(7.68mol)、50%NaOH(aq.)0.2g,将环氧乙烷338g(7.68mol)缓慢注入到反应器中进行反应。反应过程通过GC分析,确认双(2-羟基乙基)硫化物化合物的生成,若反应结束,则移到10升烧瓶,将温度降到15℃,装入35重量%盐酸水2079g(19.97mol)及硫脲1286g(16.89mol),在110℃回流下,熟成3小时,执行硫脲盐化。以20℃冷却之后,装入25重量%的氨水溶液1566g(23.04mol),并投入甲苯1880g,进行水解,获得将双(2-疏基乙基)硫化物化合物作为主成分的聚硫醇的甲苯溶液。对上述甲苯溶液进行酸洗及水洗,在加热减压下,去除甲苯及少量水分。之后,在150℃、0.1torr下进行减压蒸馏,过滤,获得将双(2-疏基乙基)硫化物化合物作为主成分的聚硫醇1126g。对于GC分析中获得的积分值而言,2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇(MEEE)和/或1,2,5-三硫杂环庚烷占整体含量的0.64重量%。聚硫醇的折射率(nD,20℃)为1.596,APHA为5。
合成例2
双(2-疏基乙基)硫化物化合物(BMES-2)的合成
向附着有搅拌器、温度调节器、氮气吹扫管及温度计的10升高压反应器(autoclave)添加2-疏基乙醇600g(7.68mol)、50%NaOH(aq.)0.2g,将环氧乙烷345g(7.83mol)缓慢注入到反应器中进行反应。反应过程通过GC分析,确认双(2-羟基乙基)硫化物化合物的生成,若反应结束,则移到10升烧瓶,将温度降到15℃,装入35重量%盐酸水2079g(19.97mol)及硫脲1286g(16.89mol),在110℃回流下,熟成3小时,执行硫脲盐化。以20℃冷却之后,装入25重量%的氨水溶液1566g(23.04mol),并投入甲苯1880g,进行水解,获得将双(2-疏基乙基)硫化物化合物作为主成分的聚硫醇的甲苯溶液。对上述甲苯溶液进行酸洗及水洗,在加热减压下,去除甲苯及少量水分。之后,在150℃、0.1torr下进行减压蒸馏,过滤,获得将双(2-疏基乙基)硫化物化合物作为主成分的聚硫醇1128g。对于GC分析中获得的积分值而言,2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇(MEEE)和/或1,2,5-三硫杂环庚烷占整体含量的1.00重量%。聚硫醇的折射率(nD,20℃)为1.596,APHA为6。
合成例3
双(2-疏基乙基)硫化物化合物(BMES-3)的合成
向附着有搅拌器、温度调节器、氮气吹扫管及温度计的10升高压反应器(autoclave)添加2-疏基乙醇600g(7.68mol)、50%NaOH(aq.)0.2g,将环氧乙烷351g(7.97mol)缓慢注入到反应器中进行反应。反应过程通过GC分析,确认双(2-羟基乙基)硫化物化合物的生成,若反应结束,则移到10升烧瓶,将温度降到15℃,装入35重量%盐酸水2079g(19.97mol)及硫脲1286g(16.89mol),在110℃回流下,熟成3小时,执行硫脲盐化。以20℃冷却之后,装入25重量%的氨水溶液1566g(23.04mol),并投入甲苯1880g,进行水解,获得将双(2-疏基乙基)硫化物化合物作为主成分的聚硫醇的甲苯溶液。对上述甲苯溶液进行酸洗及水洗,在加热减压下,去除甲苯及少量水分。之后,在150℃、0.1torr下进行减压蒸馏,过滤,获得将双(2-疏基乙基)硫化物化合物作为主成分的聚硫醇1127g。对于GC分析中获得的积分值而言,2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇(MEEE)和/或1,2,5-三硫杂环庚烷占整体含量的1.30重量%。聚硫醇的折射率(nD,20℃)为1.596,APHA为7。
合成例4
双(2-疏基乙基)硫化物化合物(BMES-4)的合成
向附着有搅拌器、温度调节器、氮气吹扫管及温度计的10升高压反应器(autoclave)添加2-疏基乙醇600g(7.68mol)、50%NaOH(aq.)0.2g,将环氧乙烷356g(8.08mol)缓慢注入到反应器中进行反应。反应过程通过GC分析,确认双(2-羟基乙基)硫化物化合物的生成,若反应结束,则移到10升烧瓶,将温度降到15℃,装入35重量%盐酸水2079g(19.97mol)及硫脲1286g(16.89mol),在110℃回流下,熟成3小时,执行硫脲盐化。以20℃冷却之后,装入25重量%的氨水溶液1566g(23.04mol),并投入甲苯1880g,进行水解,获得将双(2-疏基乙基)硫化物化合物作为主成分的聚硫醇的甲苯溶液。对上述甲苯溶液进行酸洗及水洗,在加热减压下,去除甲苯及少量水分。之后,在150℃、0.1torr下进行减压蒸馏,过滤,获得将双(2-疏基乙基)硫化物化合物作为主成分的聚硫醇1128g。对于GC分析中获得的积分值而言,2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇(MEEE)和/或1,2,5-三硫杂环庚烷占整体含量的1.80重量%。聚硫醇的折射率(nD,20℃)为1.595,APHA为9。
合成例5
双(2-疏基乙基)硫化物化合物(BMES-5)的合成
向附着有搅拌器、温度调节器、氮气吹扫管及温度计的10升高压反应器(autoclave)添加2-疏基乙醇600g(7.68mol)、50%NaOH(aq.)0.2g,将环氧乙烷363g(8.24mol)缓慢注入到反应器中进行反应。反应过程通过GC分析,确认双(2-羟基乙基)硫化物化合物的生成,若反应结束,则移到10升烧瓶,将温度降到15℃,装入35重量%盐酸水2079g(19.97mol)及硫脲1286g(16.89mol),在110℃回流下,熟成3小时,执行硫脲盐化。以20℃冷却之后,装入25重量%的氨水溶液1566g(23.04mol),并投入甲苯1880g,进行水解,获得将双(2-疏基乙基)硫化物化合物作为主成分的聚硫醇的甲苯溶液。对上述甲苯溶液进行酸洗及水洗,在加热减压下,去除甲苯及少量水分。之后,在150℃、0.1torr下进行减压蒸馏,过滤,获得将双(2-疏基乙基)硫化物化合物作为主成分的聚硫醇1130g。对于GC分析中获得的积分值而言,2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇(MEEE)和/或1,2,5-三硫杂环庚烷占整体含量的2.50重量%。聚硫醇的折射率(nD,20℃)为1.595,APHA为12。
比较合成例1
双(2-疏基乙基)硫化物化合物(BMES-6)的合成
向附着有搅拌器、温度调节器、氮气吹扫管及温度计的10升高压反应器(autoclave)添加2-疏基乙醇600g(7.68mol)、50%NaOH(aq.)0.2g,将环氧乙烷370g(8.40mol)缓慢注入到反应器中进行反应。反应过程通过GC分析,确认双(2-羟基乙基)硫化物化合物的生成,若反应结束,则移到10升烧瓶,将温度降到15℃,装入35重量%盐酸水2079g(19.97mol)及硫脲1286g(16.89mol),在110℃回流下,熟成3小时,执行硫脲盐化。以20℃冷却之后,装入25重量%的氨水溶液1566g(23.04mol),并投入甲苯1880g,进行水解,获得将双(2-疏基乙基)硫化物化合物作为主成分的聚硫醇的甲苯溶液。对上述甲苯溶液进行酸洗及水洗,在加热减压下,去除甲苯及少量水分。之后,在150℃、0.1torr下进行减压蒸馏,过滤,获得将双(2-疏基乙基)硫化物化合物作为主成分的聚硫醇1130g。对于GC分析中获得的积分值而言,2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇(MEEE)和/或1,2,5-三硫杂环庚烷占整体含量的3.50重量%。聚硫醇的折射率(nD,20℃)为1.594,APHA为13。
比较合成例2
双(2-疏基乙基)硫化物化合物(BMES-7)的合成
向附着有搅拌器、温度调节器、氮气吹扫管及温度计的10升高压反应器(autoclave)添加2-疏基乙醇600g(7.68mol)、50%NaOH(aq.)0.2g,将环氧乙烷378g(8.58mol)缓慢注入到反应器中进行反应。反应过程通过GC分析,确认双(2-羟基乙基)硫化物化合物的生成,若反应结束,则移到10升烧瓶,将温度降到15℃,装入35重量%盐酸水2079g(19.97mol)及硫脲1286g(16.89mol),在110℃回流下,熟成3小时,执行硫脲盐化。以20℃冷却之后,装入25重量%的氨水溶液1566g(23.04mol),并投入甲苯1880g,进行水解,获得将双(2-疏基乙基)硫化物化合物作为主成分的聚硫醇的甲苯溶液。对上述甲苯溶液进行酸洗及水洗,在加热减压下,去除甲苯及少量水分。之后,在150℃、0.1torr下进行减压蒸馏,过滤,获得将双(2-疏基乙基)硫化物化合物作为主成分的聚硫醇1133g。对于GC分析中获得的积分值而言,2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇(MEEE)和/或1,2,5-三硫杂环庚烷占整体含量的4.50重量%。聚硫醇的折射率(nD,20℃)为1.594,APHA为15。
实施例1
塑料镜片的制备
将作为硫代环氧基化合物的双(2,3环硫代丙基)硫化物(BEPS-1)89g、作为异氰酸酯化合物的异佛尔酮二异氰酸酯6g、作为硫醇化合物的MEEE和/或TPP的含量为0.64%的双(2-巯基乙基)硫化物(BMES-1)5g、作为内部离型剂的磷酸酯8-PENPP[聚氧化乙烯壬基苯酚醚磷酸酯(添加环氧乙烷9摩尔的3重量%,添加8摩尔的80重量%,添加9摩尔的5重量%,添加7摩尔的6重量%,添加6摩尔的6重量%)]0.15g、四丁基溴化鏻(Tetrabutylphosphonium Bromide)0.2g、三苯基膦(Triphenylphosphine)0.1g、有机染料HTAQ(20ppm)及PRD(10ppm)、紫外线吸收剂HOPBT 1.5g,在20℃条件下混合溶解,得到了均匀溶液。在400Pa条件下,对该混合溶液进行脱泡1小时。之后以1μm PTFE过滤器进行过滤,注入到由玻璃和胶带构成的模具中。将模具投放到聚合烘箱中,从25℃~130℃止,经21小时慢慢升温,聚合。聚合结束后从烘箱取出模具,从模具脱模的离型性良好。在130℃条件下,对获得的树脂进行了4小时退火处理。获得的树脂物性为折射率(nE)1.699,阿贝数为35。注入模具前,肉眼观察了溶解后的状态,脱模后确认表面不良,结果没有异常,看不见白化,获得了APHA为22的优质眼镜镜片。
实施例2~5
以与实施例1相同的方法,根据表1记载的组分,分别制备了各组合物及光学镜片,做了评价。结果如下表1所示。
比较例1~2
塑料镜片的制备
以与实施例1相同的方法,根据表1记载的组分,分别制备了各组合物及光学镜片,做了评价。结果如下表1所示。
表1
*双(2-疏基乙基)硫化物中的MEEE和/或TTP的含量重量%
MEEE:2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇(2-[2-(2-mercap toethylthio)ethoxy]ethanol)
TTP:1,2,5-三硫杂环庚烷(1,2,5-trithiepane)
[略称]
BEPS:双(2,3-环硫代丙基)硫化物(bis(2,3-epithiopropyl)sulfide)
BMES:双(2-疏基乙基)硫化物(bis(2-mercaptoethyl)sulfide)
IPDI:异佛尔酮二异氰酸酯(isophorondiisocyanate)
HOPBT:2-(2'-羟基-5'-t-辛基苯基)-2H-苯并三唑(2-(2'-hydroxy-5'-t-octylphenyl)-2H-benzotriazole)
TBPB:四丁基溴化鏻(tetrabutylphosphonium bromide)
HTQA:1-羟基-4-(p-甲苯胺)-蒽醌(1-hydroxy-4-(p-toluidine)anthraqui none
PRD:芘酮染料(perinone dye)
工业实用性
根据本发明,可获得抑制着色和聚合不均匀,而且耐热性好的高质量的硫代环氧基系光学材料。根据本发明获得的硫代环氧基系光学材料代替以往硫代环氧基系光学材料,可广泛利用于多种领域,尤其是可利用为眼镜镜片、偏光镜片、相机镜片等光学镜片。

Claims (10)

1.一种硫代环氧基系光学材料的制备方法,其特征在于,包括:
步骤(a),以包含小于3重量%的2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇及1,2,5-三硫杂环庚烷中的一种以上的合成获取物形态,获得双(2-疏基乙基)硫化物化合物,
步骤(b),在上述步骤中获得的双(2-疏基乙基)硫化物化合物混合硫代环氧基化合物来制备聚合性组合物,
步骤(c),对上述聚合性组合物进行铸塑聚合。
2.根据权利要求1所述的硫代环氧基系光学材料的制备方法,其特征在于,在制备聚合性组合物的步骤中,还混合聚异氰酸酯化合物来制备聚合性组合物。
3.根据权利要求1或2所述的硫代环氧基系光学材料的制备方法,其特征在于,上述硫代环氧基化合物是选自由双(2,3-环硫代丙基)硫化物、双(2,3-环硫代丙基)二硫化物、1,3及1,4-双(β-环硫代丙基硫代)环己烷、1,3及1,4-双(β-环硫代丙基硫代甲基)环己烷)、2,5-双(β-环硫代丙基硫代甲基)-1,4-二噻烷、2,5-双(β-环硫代丙基硫代乙基硫代甲基)-1,4-二噻烷、2-(2-β-环硫代丙基硫代乙基硫代)-1,3-双(β-环硫代丙基硫代)丙烷组成的组中的一种以上。
4.根据权利要求1或2所述的硫代环氧基系光学材料的制备方法,其特征在于,上述双(2-疏基乙基)硫化物化合物通过包括如下步骤的方法获得:
将2-疏基乙醇与环氧乙烷或2-氯代乙醇进行反应来获得双(2-羟基乙基)硫化物的步骤;
将上述双(2-羟基乙基)硫化物与硫脲进行反应来获得硫脲盐的步骤;以及
使上述硫脲盐进行水解来获得双(2-疏基乙基)硫化物的步骤。
5.一种硫代环氧基系光学材料用聚合性组合物,其特征在于,包含:
合成获取物形态的双(2-疏基乙基)硫化物化合物,包含小于3重量%的2-[2-(2-疏基乙基硫代)乙氧基]乙醇及1,2,5-三硫杂环庚烷中的一种以上;
硫代环氧基化合物。
6.根据权利要求5所述的硫代环氧基系光学材料用聚合性组合物,其特征在于,还包括聚异氰酸酯化合物。
7.根据权利要求5或6所述的硫代环氧基系光学材料用聚合性组合物,其特征在于,上述硫代环氧基化合物是选自由双(2,3-环硫代丙基)硫化物、双(2,3-环硫代丙基)二硫化物、1,3及1,4-双(β-环硫代丙基硫代)环己烷、1,3及1,4-双(β-环硫代丙基硫代甲基)环己烷)、2,5-双(β-环硫代丙基硫代甲基)-1,4-二噻烷、2,5-双(β-环硫代丙基硫代乙基硫代甲基)-1,4-二噻烷、2-(2-β-环硫代丙基硫代乙基硫代)-1,3-双(β-环硫代丙基硫代)丙烷组成的组中的一种以上。
8.根据权利要求6所述的硫代环氧基系光学材料用聚合性组合物,其特征在于,上述聚异氰酸酯化合物是选自由异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4,4'-亚甲基二环己基二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯、3,8-双(异氰酸甲基)三环[5,2,1,02,6]癸烷、3,9-双(异氰酸甲基)三环[5,2,1,02,6]癸烷、4,8-双(异氰酸甲基)三环[5,2,1,02,6]癸烷、2,5-双(异氰酸甲基)二环[2,2,1]庚烷、2,6-双(异氰酸甲基)二环[2,2,1]庚烷组成的组中的一种以上。
9.一种硫代环氧基系光学材料,其特征在于,对权利要求5或6所述的聚合性组合物进行铸塑聚合。
10.一种光学镜片,其特征在于,由权利要求9所述的硫代环氧基系光学材料形成。
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