光聚合性组合物及其用途制造技术

一种光聚合性组合物，含有聚合性化合物和光聚合引发剂，其特征在于，作为该聚合性化合物含有（ａ）在分子内含有硫原子的２官能性的（甲基）丙烯酸（硫）酯化合物，和（ｂ）用通式（１）表示的（甲基）丙烯酸酯化合物或者具有尿烷键的２官能性的（甲基）丙烯酸酯化合物中的至少一种，式中，Ｒ１和Ｒ２分别独立地表示氢原子或者甲基，Ｒ３和Ｒ４分别独立地表示烷基、芳烷基、芳基、卤原子，ｍ和ｎ表示０－２的整数，Ｘ１表示碳原子数１－３的亚烷基，Ｙ１和Ｙ２分别独立地表示聚（氧化烯）基，其中Ｙ１、Ｙ２之中至少有一个表示具有羟基的聚（氧化烯）基。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过照射紫外线等光可以在短时间内聚合、固化的光聚合性组合物、以及将该光聚合性组合物聚合得到的光学部件。更具体地讲涉及在视力矫正用眼镜透镜、CD、DVD等信息记录仪中的拾取透镜(pick up lens)、数码摄像机等摄影仪器用塑料透镜、隐形眼镜片等透镜领域、发光元件的封装材料领域等的光学部件。
技术介绍
无机玻璃由于其各种物性良好，即透明性良好、光学各向异性小等，所以目前在许多领域中被用作透明性光学材料。但是，该材料中存在质重而易于被损坏、经加工制造光学部件等时生产效率差等缺点，所以正在积极地进行作为代替无机玻璃的原材料的透明性有机高分子材料(光学用树脂)的开发。近年来光学用树脂的高性能化、高质量化有了进展，从而对该光学用树脂进行成形加工所得到的光学部件在视力矫正用眼镜透镜、CD、DVD等信息记录仪中的拾取透镜、数码摄像机等摄影仪器用塑料透镜等透镜领域、发光元件的封装材料领域等中得到了更多的普及。作为光学用树脂最重要的基本特性之一是透明性。迄今为止，作为透明性好的光学用树脂，已知例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(BPA-PC)、聚苯乙烯(PS)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、聚(4-甲基-1-戊烯)(TPX)、聚环烯烃(COP)、二甘醇二烯丙基碳酸酯聚合物(DAC)、聚硫尿烷(PTU)、以及使用2，2-双(4-羟基苯基)丙烷(通称双酚A)系环氧化合物、脂环式环氧化合物等环氧化合物和作为固化剂的酸酐化合物得到的环氧树脂等。在这些光学用树脂中，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有透明性良好、光学各向异性比较小(低双折射率)而且成形性、耐气候性等良好等特性，被广泛用作具有代表性的光学用树脂之一。但是，这种树脂具有如下缺点，即折射率(nd)较低，为1.49，且吸水率高。同样，作为具有代表性的光学用树脂之一的聚碳酸酯(BPA-PC)，可通过2，2-双(4-羟基苯基)丙烷(下面通称为双酚A)和碳酸酯化合物(例如碳酰氯、碳酸二苯酯等)的缩聚反应得到，具有透明性、耐热性、耐冲击性良好且折射率(nd＝1.59)比较高等特性，在以信息记录用光盘基板为代表的光学用途中广泛使用。但是，这种树脂还具有色像差(折射率分散)、双折射率比较大且熔融粘度高、成形性稍差等缺点，需要进一步对以往的性能、特性进行改善。二甘醇二烯丙基碳酸酯聚合物(DAC)是使作为单体的二甘醇二烯丙基碳酸酯进行浇铸自由基聚合得到的交联高分子结构的热固化性树脂，具有透明性、耐热性好且色像差非常小的特点，在通用的视力矫正用塑料眼镜透镜用途中使用得最多。但是，具有折射率低(nd＝1.50)、耐冲击性稍差的缺点。聚硫尿烷(PTU)是由二异氰酸酯化合物和多元硫醇化合物的反应得到的交联高分子结构的热固化性树脂，是具有透明性、耐冲击性良好且折射率高(nd≥1.6)、色像差也比较小等特点的非常好的光学用树脂。在厚度薄、质轻的高质量的视力矫正用塑料眼镜透镜用途中目前使用得最多，其唯一的缺陷是在制造眼镜透镜的工序中在热聚合成形时间上需要较长的时间(1-3天)，因此生产效率方面还有改善的余地。为了解决该问题并以较高的生产效率制造光学透镜等光学部件，提出了在通过照射紫外线等光而引发自由基聚合的化合物(光聚合引发剂)的存在下，使具有自由基聚合性的化合物(下面称为聚合性化合物)聚合、成形而在短时间内获得目标成形制品的方法(例如，特开平4-180911号、特开昭63-207632号、特开昭61-194401号等)。作为用于该光聚合的聚合性化合物，作为具有代表性的可使用例如(甲基)丙烯酸酯化合物，而为了获得更高折射率和阿贝数，提出了含有溴原子或者硫原子的特定结构的(甲基)丙烯酸酯化合物或者(甲基)丙烯酸(硫)酯化合物等。但是，虽然根据这些方法可以在短时间内聚合，但是考虑到得到的固化物(树脂)在透明性、染色性、光学特性(例如折射率、阿贝数等)、热特性(例如热变形温度等)、机械特性(例如耐冲击性、弯曲强度、粘附性等)等各种物性方面的平衡，其作为眼镜透镜材料和发光元件的封装材料等光学部件尚不能令人十分满意。作为含有硫原子的聚合性化合物，提出了由双(2-巯基乙基)硫化物等硫醇化合物衍生出的二官能或者多官能的(甲基)丙烯酸硫酯化合物的固化物是可作为高折射率的透明性树脂使用的化合物(特公平7-91262号、特公平6-25232号等)。在特公平6-25232号公报中，虽然暗示了通过光聚合可使这些(甲基)丙烯酸硫酯化合物聚合、固化，但是没有示出具体的实施例。当要使用在该公报中记载的(甲基)丙烯酸硫酯化合物实际进行光聚合来制造光学部件时，由于聚合性组合物的组成、光聚合条件的不同，得到的树脂组合物的物性各不相同，在大多数情况下，在实用方面不能说具有充分的物性。如上所述，以往已知的光学用树脂虽然具有良好的特征，但是目前的情况是分别具有需要克服的缺点。在这样的情况下，希望开发可以通过光聚合在短时间内进行聚合、成形加工且得到的固化物或者光学部件的透明性、光学特性优异(高折射率、阿贝数)而且热特性、机械特性好的眼镜透镜材料和发光元件封装材料等光学用树脂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供可以解决上述问题的用于光学部件的光学用树脂，更加具体地讲，提供可以通过光聚合在短时间内聚合且透明性、光学特性(例如折射率、阿贝数等)、热特性(例如热变形温度等)、机械特性(例如耐冲击性、弯曲强度、粘附性等)、染色性等各种物性间的平衡良好的光聚合性组合物，以及使该聚合性组合物聚合得到的光学部件。本专利技术人等进行了钻心研究，结果发现在含有聚合性化合物和光聚合引发剂的光聚合性组合物中，通过作为该聚合性化合物组合使用(a)在分子内含有硫原子的2官能性的(甲基)丙烯酸(硫)酯化合物，和(b)用通式(1)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物或者具有尿烷键的2官能性的(甲基)丙烯酸酯化合物中的至少一种， [式中，R1和R2分别独立地表示氢原子或者甲基，R3和R4分别独立地表示烷基、芳烷基、芳基、卤原子，m和n表示0-2的整数，X1表示碳原子数1-3亚烷基，Y1和Y2分别独立地表示聚(氧化烯)基，其中Y1、Y2之中至少一个表示具有羟基的聚(氧化烯)基]，由此出人意料地可以获得可通过光聚合在短时间内进行聚合、成形加工而且透明性、光学特性(折射率、阿贝数)、耐热性、机械特性(耐冲击性、弯曲强度、粘合性)、染色性等各种物性的平衡良好的光聚合性组合物，以及使该聚合性组合物聚合得到的光学部件，从而完成了本专利技术。即，本专利技术涉及含有聚合性化合物和光聚合引发剂的光聚合性组合物以及进一步含有(c)多元硫醇类的光聚合性组合物，其特征在于作为该聚合性化合物，含有(a)在分子内含有硫原子的2官能性的(甲基)丙烯酸(硫)酯化合物，和(b)用通式(1)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物或者具有尿烷键的2官能性的(甲基)丙烯酸酯化合物中的至少一种， [式中，R1和R2分别独立地表示氢原子或者甲基，R3和R4分别独立地表示烷基、芳烷基、芳基、卤原子，m和n表示0-2的整数，X1表示碳原子数1-3亚烷基，Y1和Y2分别独立地表示聚(氧化烯)基，其中Y1、Y2之中至少一个表示具有羟基的聚(氧化烯)基]。本专利技术还涉及使上述聚合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光聚合性组合物，含有聚合性化合物和光聚合引发剂，其特征在于，作为该聚合性化合物含有（ａ）在分子内含有硫原子的２官能性的（甲基）丙烯酸（硫）酯化合物，和（ｂ）用通式（１）表示的（甲基）丙烯酸酯化合物或者具有尿烷键的２官能性 的（甲基）丙烯酸酯化合物中的至少一种，＊＊＊（１）式中，Ｒ１和Ｒ２分别独立地表示氢原子或者甲基，Ｒ３和Ｒ４分别独立地表示烷基、芳烷基、芳基、卤原子，ｍ和ｎ表示０－２的整数，Ｘ１表示碳原子数１－３的亚烷基，Ｙ１和Ｙ２分别独 立地表示聚（氧化烯）基，其中Ｙ１、Ｙ２之中至少有一个表示具有羟基的聚（氧化烯）基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2002-7-29 219573/2002;JP 2003-4-24 119417/20031.一种光聚合性组合物，含有聚合性化合物和光聚合引发剂，其特征在于，作为该聚合性化合物含有(a)在分子内含有硫原子的2官能性的(甲基)丙烯酸(硫)酯化合物，和(b)用通式(1)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物或者具有尿烷键的2官能性的(甲基)丙烯酸酯化合物中的至少一种， 式中，R1和R2分别独立地表示氢原子或者甲基，R3和R4分别独立地表示烷基、芳烷基、芳基、卤原子，m和n表示0-2的整数，X1表示碳原子数1-3的亚烷基，Y1和Y2分别独立地表示聚(氧化烯)基，其中Y1、Y2之中至少有一个表示具有羟基的聚(氧化烯)基。2.一种光聚合性组合物，含有聚合性化合物和光聚合引发剂，其特征在于，作为该聚合性化合物含有(a)在分子内含有硫原子的2官能性的(甲基)丙烯酸(硫)酯化合物，和(b)用通式(1)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物， 式中，R1和R2分别独立地表示氢原子或者甲基，R3和...

【专利技术属性】
技术研发人员：今井雅夫，中村光雄，成濑洋，高后修，盐治昌弘，大辻淳夫，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]