基于碳酸烯丙酯单体的可聚合组合物、可由该组合物得到的聚合产物及其用途制造技术

技术编号:19394126 阅读:23 留言:0更新日期:2018-11-10 04:02
本发明专利技术涉及基于碳酸烯丙酯单体的可聚合组合物,其包含:40%至90%的第一反应性成分(成分A),其包含按重量计至少50%的二甘醇双(碳酸烯丙酯);10%至60%的第二反应性成分(成分B),其由至少一种具有通式(II)或具有通式(III)的化合物组成;0.4至10.0phm(相对于成分A和B的总重量100份而言的重量份数)的至少一种过氧化物自由基引发剂。本发明专利技术还涉及可由上述组合物得到的聚合产品、它们的制备工艺和它们作为有机玻璃的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于碳酸烯丙酯单体的可聚合组合物、可由该组合物得到的聚合产物及其用途本专利技术涉及基于碳酸烯丙酯的可聚合组合物、可由所述组合物得到的聚合产品及相关用途。基于多元醇(碳酸烯丙酯)单体、尤其是二甘醇双(碳酸烯丙酯)的可聚合有机组合物用于制备刚性、无色且对于可见光实质上透明的聚合物的用途在现有技术中是已知的。这些组合物被用于例如生产有机玻璃或透明的涂覆膜。已知有机玻璃可取代矿物玻璃而用于例如光学透镜(尤其是眼镜镜片(ophthalmiclens))、或作为光学设备元件等的许多用途。有机玻璃还被应用于运输和建筑领域中。通过二甘醇双(碳酸烯丙酯)单体的聚合得到的有机玻璃实质上是二甘醇双(碳酸烯丙酯)的均聚物。除了具有优异的物理性质和光学性质以外,这些均聚物提供了能容易地耐受后续处理(例如,为生产有色有机玻璃(例如太阳镜)的目的而在染色浴中浸渍染色(浸入),等等)的优点。考虑到这些有利的性质,目前,基于二甘醇双(碳酸烯丙酯)的可聚合组合物是最为广泛使用的用于生产眼镜镜片的材料(例如,市售品(AcomonAG)和(PPGIndustries))。用于形成最终聚合产品的二甘醇双(碳酸烯丙酯)单体的聚合反应是利用自由基引发的反应。通常,在加入足量前体化合物(所谓聚合引发剂)后,对可聚合组合物进行加热,由此在可聚合组合物中产生自由基。基于多元醇(碳酸烯丙酯)、尤其是二甘醇双(碳酸烯丙酯)的组合物的聚合中最常使用的聚合引发剂为有机过氧化物,尤其是过氧化二碳酸烷基酯(例如过氧化二碳酸异丙酯(IPP)和过氧化二碳酸异丙基仲丁酯)和芳酰基过氧化物(例如过氧化苯甲酰(benzoylperoxide))。然而,上述自由基引发剂的使用具有各种缺点,这些缺点主要与有机过氧化物的已知的不稳定性有关。实际上,纯的状态的有机过氧化物通常具有爆炸性。因此,过氧化二碳酸烷基酯通常以例如稀溶液的形式(例如在二甘醇双(碳酸烯丙酯)中)被用作自由基引发剂。此外,为了避免或至少限制损害引发剂品质的降解反应,上述种类的有机过氧化物即使在经稀释的情况下也必须于低温(例如-20℃)保存和运输。有机过氧化物的危险性、以及它们的保存和运输采用严格措施的必要性显著提高了聚合产品的最终成本。在基于二甘醇双(碳酸烯丙酯)单体的可聚合组合物(例如,用于生产眼镜镜片的市售品和)中,相对于单体的重量而言,过氧化物自由基引发剂(典型地为过氧化二碳酸异丙酯(IPP)和过氧化二碳酸异丙基仲丁酯)典型地以等于按重量计约2.5%至3.5%的总量存在(参见例如:Kirk-OthmerEncyclopediaofChemicalTechnology-第三版-1978-第II期-第112页;EncyclopediaofChemicalProcessingandDesign-1977-第2期-第455页)。过氧化物的浓度高于3.5重量%时可导致透镜的生产成本升高、以及在制造过程中发生各种缺陷(例如,透镜在开启模具时损坏、透镜在聚合过程中从模具脱离、透镜的脆化和黄化、以及过长的浸渍染色时间)。另一方面,过氧化物的浓度低于2.5%时,所得透镜通常具有过高的柔性、容易磨损、难以通过浸渍染色(颜色不均),并且在相对较高的温度(即实施无痕涂料的涂布或浸渍染色等处理工艺的温度)下的热处理后容易变形。使用引发剂的量减少时,与之相关的一个有利的方面是透镜的颜色显著改善,在视觉上更具吸引力。因此,就现有技术而言,需要下述这样的基于碳酸烯丙酯单体的可聚合组合物,所述可聚合组合物在任何情况下为了转化为具有对于聚合产品的各种目标应用而言必需的性质的聚合产品都仅需更少量的过氧化物引发剂。US4,613,656记载了基于多元醇双(碳酸烯丙酯)、尤其是二甘醇双(碳酸烯丙酯)的可聚合组合物,其中,使用了相对于100份单体而言为0.75~1.50重量份的过氧化单碳酸酯化合物(例如,过氧化异丙基碳酸叔丁酯(tert-butylperoxyisopropylcarbonate))作为单一的自由基引发剂。多元醇双(碳酸烯丙酯)是通过多元醇(或烯丙醇)的光气化、继而与烯丙醇(或多元醇)成酯而得到的。通过该反应,也可形成低聚反应单元(低聚物)、即在2个末端烯丙基碳酸酯基之间由包含2个或更多个碳酸酯基的部分间隔开来的化合物。具体而言,在二甘醇双(碳酸烯丙酯)的情况下,所述低聚物可由式(i)表示:其中,n为2~5的范围内的整数。另一方面,非低聚反应单元(单体)对应于上述式(i)中n等于1的情况。相对于全部反应单元的总重量而言,具有式(i)的低聚物在可聚合组合物中以范围为按重量计2%至20%的量存在。该可聚合组合物还可含有能够参与形成聚合物链的反应单元(共聚单体)。该共聚单体具有能够与具有式(i)的单体的烯丙基末端反应的反应性末端基团。这些共聚单体的例子有选自以下的具有末端基团的化合物:乙酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸C1-C2烷基酯或(甲基)丙烯酸烯丙酯。该共聚单体可在可聚合组合物中以按重量计至多25%的量存在。EP0241997A2记载了用于生产具有高耐磨性的有机玻璃的可聚合组合物,其包含:-按重量计20%至80%的低聚产物或实质性的低聚产物(即基本上由低聚物组成)(成分A),其具有2个末端烯丙基,且可由式(i)定义:其中:n的值或平均值为2至5的范围;-按重量计20%至50%的单体产物或实质性的单体产物(即基本上由单体组成)(成分B),其具有至少4个末端基团,且可由式(ii)或式(iii)定义:其中:R为甲基或乙基或者可由下式表示的基团:并且n为0或1;-按重量计0%至35%的一种或多种具有烯丙基、乙烯基或甲基丙烯酸类基团的反应性稀释剂(成分C)。上述组合物在一种或多种过氧化物自由基引发剂(例如:过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二仲丁酯、过氧化二苯甲酰(dibenzoylperoxide)和过氧化苯甲酸叔丁酯)的存在下进行聚合。在该可聚合组合物中,相对于成分(A)、(B)和(C)的总重量100份而言,引发剂以1~6重量份的范围的量存在。鉴于上述已知的现有技术,本申请专利技术人的主要目的在于,提供基于碳酸烯丙酯单体的可聚合组合物,由所述可聚合组合物可得到具有适合用作有机玻璃的物理机械性质和光学性质的聚合产品。具体而言,本专利技术的目的之一在于提供下述可聚合组合物,利用所述可聚合组合物(其优选使用更少的量的有机过氧化物作为自由基引发剂)可制备与现有技术的聚合产品相比物理机械性质和光学性质相当甚至更高的聚合产品。根据本专利技术的第一方面,申请人发现上述目的及其他在后文中变得明显的目的可通过下述手段实现,即,基于碳酸烯丙酯单体的可聚合组合物,其包含(相对于成分A和B的总重量而言的重量百分比):-40%至90%的第一反应性成分(成分A),其具有通式(I):其中,n为1至6的整数,所述成分A包含按重量计至少50%的具有通式(I)(其中,n等于1)的化合物;-10%至60%的第二反应性成分(成分B),其由至少一种具有通式(II)或具有通式(III)的化合物组成:其中,上述式(II)和式(III)中:-p等于0或1,-R各自相同或不同,选自:具有式(IV)的基团或具有式(V)的基团,其中,m为1至3的整数;-R’各自相同或不同,选自:本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于碳酸烯丙酯单体的可聚合组合物,其按相对于成分A和B的总重量而言的重量百分比计包含:‑40%至90%的通式(I)的第一反应性成分(成分A),

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.29 IT 1020160000321141.基于碳酸烯丙酯单体的可聚合组合物,其按相对于成分A和B的总重量而言的重量百分比计包含:-40%至90%的通式(I)的第一反应性成分(成分A),其中,n为1至6的整数,所述成分A包含按重量计至少50%的n等于1的通式(I)的化合物;-10%至60%的第二反应性成分(成分B),其由至少一种通式(II)或通式(III)的化合物组成,其中,上述式(II)和(III)中:-p等于0或1,-R各自相同或不同,选自:具有式(IV)的基团或具有式(V)的基团,其中,m为1至3的整数;-R’各自相同或不同,选自:氢、甲基、乙基或下述基团-0.4至10.0phm的至少一种过氧化物自由基引发剂,其中所述phm表示相对于成分A和B的总重量100份而言的重量份数。2.根据权利要求1所述的可聚合组合物,其中,所述成分A通过使碳酸二烯丙酯(DAC)与二甘醇(DEG)以2.5/1至5/1、优选为2.75/1至4.0/1、更优选为2.5/1至3.5/1的DAC/DEG摩尔比反应而得到。3.根据上述权利要求中任一项所述的可聚合组合物,其中,所述成分B通过使碳酸二烯丙酯(DAC)与至少一种具有至少4个醇羟基的脂肪族多元醇以4/1至24/1的DAC/多元醇摩尔比反应而得到。4.根据前一项权利要求所述的可聚合组合物,其中,所述DAC/多元醇摩尔比为4/1至16/1,优选为8/1至14/1,更优选为10/1至14/1。5.根据权利要求3或4所述的可聚合组合物,其中,所述具有至少4个醇羟基的脂肪族多元醇选自:二(三羟甲基丙烷)、季戊四醇、二(季戊四醇)和三(季戊四醇)。6.根据权利要求1所述的可聚合组合物,其中,所述成分B通过使碳酸二烯丙酯(DAC)与季戊四醇以5/1至16/1、优选为8/1至14/1、更优选为10/1至14/1的DAC/季戊四醇摩尔...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·雷齐R·福里斯泰里A·维基艾奥尼W·博斯
申请(专利权)人:三井化学株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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