高折射率组合物及其用途制造技术

本申请公开了包括(甲基)丙烯酰基封端的单体和低聚物的组合的组合物，其通过将具有活性氢基团的反应物与丙烯酸化剂一起反应来制备。使用(甲基)丙烯酰基封端的单体和低聚物的组合所形成的聚合产物表现出高硬度、优异的热机械性能和高折射率。所述组合物可以用于制作光学部件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高折射率组合物及其用途交叉引用的相关申请本申请要求美国临时专利申请No.62/781344(2018年12月18日提交)和62/931235(2019年11月6日提交)的优先权，其二者在此以其全部引入作为参考。
包括(甲基)丙烯酰基封端的单体和低聚物的组合的组合物是通过将具有活性氢基团的反应物与丙烯酸化剂一起反应来制备的。使用(甲基)丙烯酰基封端的单体和低聚物的组合所形成的聚合物表现出高硬度、优异的热机械性能和高折射率。所述组合物可以用于制作光学部件。专利技术背景具有高硫含量的可聚合组合物可用于形成光学部件。该可聚合组合物通常包含(甲基)丙烯酰基封端的单体，其在自由基存在下反应。所述(甲基)丙烯酰基封端的单体可以通过含有末端活性氢的单个反应物与丙烯酸化剂反应来制备。这种反应的产率可以很低，因为通过活性氢基团与丙烯酸化剂的(甲基)丙烯酰基团的烯基反应而形成不溶性低聚物。用于形成具有高硬度，有用的热机械性能和高折射率的聚合产物的改进的可聚合组合物是令人期望的。
技术实现思路
根据本专利技术，组合物包含：(a)第一(甲基)丙烯酰基封端的单体，其中所述第一(甲基)丙烯酰基封端的单体具有式(1)的结构：其中每个R1独立地选自氢或者甲基；b选自0或者1；和a是整数1-6；和(b)第二(甲基)丙烯酰基封端的单体，其包含两种或更多种(甲基)丙烯酰基团，其中所述两种或更多种(甲基)丙烯酰基团的每个独立地选自(甲基)丙烯酰氧基团或者(甲基)丙烯酰硫基团；所述(甲基)丙烯酰基团的至少一个是(甲基)丙烯酰硫基团；和所述第二(甲基)丙烯酰基封端的单体(b)不同于所述第一(甲基)丙烯酰基封端的单体。根据本专利技术，组合物包含：包含下面的反应物的反应产物：(i)第一反应物，其具有两个活性氢基团，该第一反应物具有式(5)的结构：其中b选自0或者1；和a是整数1-6；(ii)第二反应物，其包含两个或更多个活性氢基团，其中所述两个或更多个活性氢基团每个独立地选自羟基或者硫醇；所述两个或更多个活性氢基团的至少一个是硫醇；和所述第二反应物不同于所述第一反应物；和(iii)第三反应物，其包含丙烯酸化剂。根据本专利技术，可聚合组合物包含根据本专利技术的组合物；和自由基引发剂。根据本专利技术，制品包含根据本专利技术的聚合产物。根据本专利技术，制作制品的方法包含：将根据本专利技术的可聚合组合物形成一定形状；和固化所施用的组合物以提供制品。根据本专利技术，制品是使用根据本专利技术的方法制作的。根据本专利技术，合成组合物的方法包含：(A)将反应物(i)，(ii)和(iii)组合形成混合物，其中所述反应物包含：(i)第一反应物，其具有两个活性氢基团，该第一反应物具有式(5)的结构：其中b选自0或者1；和a是整数1-6；和(ii)第二反应物，其包含两个或更多个活性氢基团，其中所述两个或更多个活性氢基团每个独立地选自羟基或者硫醇；所述两个或更多个活性氢基团的至少一个是硫醇；和所述第二反应物不同于所述第一反应物；和(iii)第三反应物，其中所述第三反应物包含丙烯酸化剂；和(B)将所述混合物在碱存在下反应以提供(甲基)丙烯酰基封端的单体和(甲基)丙烯酰基封端的低聚物的组合。附图说明此处所述的附图仅仅用于说明目的。附图并非打算限制本专利技术的范围。图1显示了本专利技术所提供的(甲基)丙烯酰基封端的单体和低聚物的组合的凝胶渗透色谱法的色谱图。图2显示了用于制备本专利技术所提供的(甲基)丙烯酰基封端的单体和低聚物的组合的一种合成方案的示例。具体实施方式在下面的具体实施方式中，应当理解本专利技术所提供的实施方案可以赋予不同的可选择的变化和步骤次序，除了有明确的相反规定的情形。此外，除了任何操作实施例或者另有指示之处外，全部的例如表示说明书和权利要求中所用成分的量的数字被理解为在全部的情况中是用术语“大约”修饰的。因此，除非有相反的指示，否则下面的说明书和相关权利要求所述的数字参数是近似的，其可以根据本专利技术的实施方案所期望获得的性能而变化。最起码，和并非尝试限制权利要求范围的等同理论的应用，每个数字参数应当至少按照所报告的有效数字的数和使用通常的四舍五入技术来解释。虽然阐明本专利技术宽的范围的数字范围和参数是近似的，但是在具体实施例中所述的数值是尽可能精确来报告的。但是任何数值本质上包含了由它们各自的测试测量中存在的标准偏差所必然形成的某些误差。同样，应当理解这里所述的任何数字范围目的是包括处于其中的全部的子范围。例如范围“1-10”目的是包括在所述的最小值1和所述的最大值10之间(并包括其)的全部子范围，即，具有等于或者大于1的最小值和等于或者小于10的最大值。没有处于两个字母或者符号之间的连词符号(“-”)被用于表示取代基或者两个原子之间的键接。例如-CONH2是通过碳原子连接。“烷二基”指的是饱和或者不饱和的、支化或者直链的、非环烃基的二基，其具有例如1-18个碳原子(C1-18)，1-14个碳原子(C1-14)，1-6个碳原子(C1-6)，1-4个碳原子(C1-4)，或者1-3烃原子(C1-3)。能够理解的是，支化的烷二基具有最少三个碳原子。烷二基可以是C2-14烷二基，C2-10烷二基，C2-8烷二基，C2-6烷二基，C2-4烷二基，或者C2-3烷二基。烷二基的例子包括甲烷-二基(-CH2-)，乙烷-1,2-二基(-CH2CH2-)，丙烷-1,3-二基和异丙烷-1,2-二基(例如-CH2CH2CH2-和-CH(CH3)CH2-)，丁烷-1,4-二基(-CH2CH2CH2CH2-)，戊烷-1,5-二基(-CH2CH2CH2CH2CH2-)，己烷-1,6-二基(-CH2CH2CH2CH2CH2CH2-)，庚烷-1,7-二基，辛烷-1,8-二基，壬烷-1,9-二基，癸烷-1,10-二基，和十二烷-1,12-二基。烷二基可以包括碳原子之间的单键，双键和/或叁键。“烷烃环烷烃”指的是具有一个或多个环烷基和/或环烷二基和一个或多个烷基和/或烷二基的饱和烃基，其中环烷基、环烷二基、烷基和烷二基是如本文所定义的。每个环烷基和/或环烷二基可以是C3-6，C5-6，环己基或者环己烷二基。每个烷基和/或烷二基可以是C1-6，C1-4，C1-3，甲基，甲烷二基，乙基，或者乙烷-1,2-二基。烷烃环烷烃基团可以是C4-18烷烃环烷烃，C4-16烷烃环烷烃，C4-12烷烃环烷烃，C4-8烷烃环烷烃，C6-12烷烃环烷烃，C6-10烷烃环烷烃或者C6-9烷烃环烷烃。烷烃环烷烃基的例子包括1,1,3,3-四甲基环己烷和环己基甲烷。“烷烃环烷二基”指的是烷烃环烷烃基的二基。烷烃环烷二基可以是C4-18烷烃环烷二基，C4-16烷烃环烷二基，C4-12烷烃环烷二基，C4-8烷烃环烷二基，C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合物，其包含：/n(a)第一(甲基)丙烯酰基封端的单体，其中所述第一(甲基)丙烯酰基封端的单体具有式(1)的结构：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181218 US 62/781,344;20191106 US 62/931,2351.一种组合物，其包含：
(a)第一(甲基)丙烯酰基封端的单体，其中所述第一(甲基)丙烯酰基封端的单体具有式(1)的结构：



其中，
每个R1独立地选自氢或者甲基；
b选自0或者1；和
a是整数1-6；和
(b)第二(甲基)丙烯酰基封端的单体，其包含两个或更多个(甲基)丙烯酰基团，其中，
所述两个或更多个(甲基)丙烯酰基团各自独立地选自(甲基)丙烯酰氧基团或者(甲基)丙烯酰硫基团；
所述(甲基)丙烯酰基团的至少一个是(甲基)丙烯酰硫基团；和
所述第二(甲基)丙烯酰基封端的单体(b)不同于所述第一(甲基)丙烯酰基封端的单体(a)。


2.权利要求1的组合物，其中a选自1或者2。


3.权利要求1的组合物，其中所述第一(甲基)丙烯酰基封端的单体包含双(2-甲基丙烯酰硫乙基)硫醚：





4.权利要求1的组合物，其中所述第二(甲基)丙烯酰基封端的单体包含聚硫杂亚烷基部分。


5.权利要求4的组合物，其中所述聚硫杂亚烷基部分是环状的聚硫杂亚烷基部分或者支化的聚硫杂亚烷基部分。


6.权利要求4的组合物，其中所述聚硫杂亚烷基部分是支化的聚硫杂亚烷基部分，和所述第二(甲基)丙烯酰基封端的单体包含3-6个(甲基)丙烯酰基团。


7.权利要求1的组合物，其中所述第二(甲基)丙烯酰基封端的单体包含至少一个(甲基)丙烯酰硫基团和至少一个(甲基)丙烯酰氧基团。


8.权利要求1的组合物，其中所述第二(甲基)丙烯酰基封端的单体包含2,5-双[(甲基)丙烯酰硫甲基]-1,4-二噻烷、4-(甲基)丙烯酰硫甲基-3,6-二硫杂-1,8-双[(甲基)丙烯酰硫]辛烷、7-(甲基)丙烯酰氧甲基-3,6,9,12-四硫杂-1,14-双[(甲基)丙烯酰硫]十四烷、4,8-双[(甲基)丙烯酰硫甲基]-3,6,9-三硫杂-1,11-双[(甲基)丙烯酰硫]十一烷及其位置异构体例如4,7-和5,7-位置异构体、2-乙基-2-((甲基)丙烯酰硫甲基)-1,3-双[(甲基)丙烯酰硫]丙烷、1,2,3-三[(甲基)丙烯酰硫]丙烷或者前述的任意组合。


9.权利要求1的组合物，其中所述组合物进一步包含(甲基)丙烯酰基封端的低聚物。


10.权利要求1的组合物，其中所述组合物包含15wt％-60wt％的硫，其中wt％基于该组合物的总重量计。


11.权利要求1的组合物，其中
所述第一(甲基)丙烯酰基封端的单体包含第一(甲基)丙烯酰基当量；
所述第二(甲基)丙烯酰基封端的单体包含第二(甲基)丙烯酰基当量；和
所述第一(甲基)丙烯酰基当量与所述第二(甲基)丙烯酰基当量的比率大于1：1。


12.权利要求1的可聚合组合物，其进一步包含自由基引发剂，其中所述自由基引发剂包含光引发剂或者热活化的自由基引发剂。


13.权利要求1的可聚合组合物，其进一步包含至少一种第三单体，其中
所述第三单体包含一种或多种烯属不饱和的可自由基聚合的基团；和
所述第三单体不同于所述第一(甲基)丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·赫罗德，J·J·哈伊，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：美国;US