聚硫氨酯类光学材料用聚合催化剂、含有该聚合催化剂的聚合性组合物、由该组合物得到的光学材料及其制造方法技术

技术编号:4495288 阅读:168 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的聚硫氨酯类光学材料用聚合催化剂含有所述通式(1)表示的磺酸盐。需要说明的是,式中R↑[1]、R↑[2]、R↑[3]、R↑[4]分别独立地表示碳原子数1~18的烷基,R↑[1]、R↑[2]、R↑[3]、R↑[4]可以相互键合构成环。R↑[5]表示氢原子或碳原子数1~18的烷基,X表示氮或磷原子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚硫氨酯类光学材料用聚合催化剂、及含有该催化的光学材料及该光学材料的制造方法。由本专利技术得到的聚硫氨酯树 脂用于塑料透镜、棱镜、光纤、信息记录基板、过滤器、发光二极 管等光学材料等,特别适合用作眼镜用塑料透镜材料。
技术介绍
近年来,与地球环境保持和谐、降低环境负荷逐渐成为产业界 的大课题,正在加速开发顾及到环境的产品和技术。本专利技术的技术 领域中也可见该动态,特别是广泛用作聚硫氨酯树脂用催化剂的有 机锡催化剂,由于其毒性高和环境荷尔蒙等原因,对人体的有害性 成为问题,正在以发达国家为中心加强有机锡化合物的使用限制。 在使用聚硫氨酯树脂的眼镜透镜行业,要求开发出代替有机锡催化 剂的催化剂。作为能得到通常的热固性树脂的不含锡的非金属催化剂,已知胺化合物、胺羧酸盐、膦等(专利文献l、 2、 3、 4、 5)。 另外,作为与羧酸金属化合物同时使用的物质,已知季铵盐化合物 (专利文献6)。另外,在制造作为塑料透镜用材料的聚硫氨酯树脂时,通常采 用将聚合性组合物注入模中,加热使其固化的浇铸聚合法。此时, 一边从低温慢慢升温至高温, 一边经数小时至数十小时进行聚合反 应。此时,为了得到光学的均质的塑料透镜,必须通过添加催化剂 使被热支配的聚硫氨酯化反应緩慢进行,使升温过程中不产生热不 均。另外,为了充分得到光学物性、耐热性、强度等树脂物性,必须使聚合结束。为了结束聚合,可以举出使用聚合活性强的催化剂 或增加催化剂量的方法。但是,上述方法中存在在直到将调制的聚 合性组合物注入模中为止的期间内聚合反应已经进行的问题,也就 是不能确保充分的适用期的问题,还存在在聚合中引起局部放热、 透镜中容易产生光学不均的问题。作为解决上述问题的方法,例如 公开了通过在活性强的叔胺中同时使用路易斯酸来抑制低温活性的例子(专利文献6)。但是,使用目前已知的非金属催化剂作为聚硫氨酯化的催化剂 时,低温区域的催化活性过强导致聚合失控,由固化得到的树脂无 法得到充分的耐热性,另外所得的树脂中产生白浊等,作为眼镜用 塑料透镜等光学用透明树脂用催化剂不充分。专利文献l:特开平03-084021号公报专利文献2:特开昭63-077918号公报专利文献3:特开昭62-016484号公报专利文献4:特开平09-077850号公报专利文献5:特开2000-256571号公报专利文献6:特开2005-105084号公报
技术实现思路
本专利技术提供一种非金属聚合催化剂,该聚合催化剂不含有目前 用作聚硫氨酯树脂用催化剂的有机锡化合物等金属化合物,并且能 够得到品质稳定、适合用作光学用透明树脂的聚硫氨酯树脂。本专利技术人等为了解决上述课题进行了潜心研究,结果发现季铵 盐或季鳞盐的阴离子为磺酸基的化合物可稳定地溶解于多异(硫) 氰酸酯类,具有与用作聚硫氨酯树脂制光学材料制造用催化剂的有 机锡类催化剂相同或更加优异的催化活性,所述聚硫氨酯树脂制光 学材料由多异(硫)氰酸酯类和活性氢化合物类制造。即,使用本 专利技术的催化剂时,直到注入模中为止的低温下的单体混合物的粘度 增加緩慢,因此可以不冷却单体混合物、显著延长适用期,进而即使为在低温区域下粘度上升比有机锡催化剂慢的催化剂添加量,在 中~高温区域下也可呈现充分的催化活性,完成聚合,可确定所得 树脂的耐热性与使用有机锡催化剂的情况相比为同等以上。发现季 铵盐或季鳞盐的阴离子为磺酸基的化合物可以用作代替有机锡类催 化剂的优异的非金属催化剂,从而完成了本专利技术。 即,本专利技术为 一种聚硫氨酯类光学材料用聚合催化剂,含有通式(1)表示的磺酸盐;R1R2—X+—R3R5—S。3— (1)(式中,R1、 R2、 R3、 W分别独立地表示碳原子数1 ~ 18的烷 基,R1、 R2、 R3、 W可以相互键合构成环。RS表示氢原子或碳原子 数1 18的烷基,X表示氮或磷原子)所述的聚硫氨酯类光学材料用聚合催化剂,还含有通 式(2)表示的化合物; R6R7—Z十一 R9Y- (2)(式中,R6、 R7、 R8、 119分别独立地表示碳原子数1~18的烷 基,R6、 R7、 R8、 W可以相互键合构成环。Y表示由选自羧酸、磷 酸酯、四苯硼中的有机酸及其衍生物衍生得到的有机酸基,或由选 自氢囟酸、高氯酸、碳酸、羧酸、磷酸、硼酸中的无机酸衍生得到 的无机酸基。Z表示氮或磷原子) —种聚硫氨酯类光学材料用聚合催化剂,是将通式(2)表 示的化合物和通式(3)表示的化合物以上述通式(2)表示的化合 物相对于上述通式(3)表示的化合物的摩尔比为1以上进行混合得 到的;<formula>formula see original document page 9</formula> (2)(式中,R6、 R7、 R8、 R"分别独立地表示碳原子数1~18的烷 基,R6、 R7、 R8、 R"可以相互键合构成环。Y表示由选自羧酸、磷 酸酯、四苯硼中的有机酸及其衍生物衍生得到的有机酸基,或由选 自氢囟酸、高氯酸、碳酸、羧酸、磷酸、硼酸中的无机酸衍生得到 的无机酸基。Z表示氮或磷原子) R5-<formula>formula see original document page 9</formula>( 3 )(式中,RS表示氢原子或碳原子数1 ~ 18的烷基) 如或所述的聚硫氨酯类光学材料用聚合催化剂, 其中,通式(4)所示的、上述通式(1 )表示的化合物的阳离子部 分为选自由四甲基铵离子、四乙基铵离子、四丙基铵离子、四丁基 铵离子、三辛基曱基铵离子、三丁基千基铵离子及四丁基鳞离子构 成的组中的1种或2种以上;<formula>formula see original document page 9</formula> (4)如或所述的聚硫氨酯类光学材料用聚合催化剂, 其中,通式(5)所示的、上述通式(2)表示的化合物的阳离子部 分为选自由四曱基铵离子、四乙基铵离子、四丙基铵离子、四丁基 铵离子、三辛基曱基铵离子、三丁基千基铵离子及四丁基鳞离子构 成的组中的1种或2种以上; R6<formula>formula see original document page 9</formula>(5)如或所述的聚硫氨酯类光学材料用聚合催化剂, 其中,通式(6)所示的、上述通式(1 )表示的化合物的阴离子部分为选自由甲磺酸离子、苯磺酸离子、曱苯磺酸离子及十二烷基苯磺酸离子构成的组中的1种或2种以上; R5—S03- (6)如所述的聚硫氨酯类光学材料用聚合催化剂,其中, 上述通式(3)表示的化合物为选自由曱磺酸、苯磺酸、曱苯磺酸及 十二烷基苯磺酸构成的组中的1种或2种以上;如或所述的聚硫氨酯类光学材料用聚合催化剂, 其中,上述通式(1 )表示的化合物为选自由甲磺酸四丁基铵、苯磺 酸四丁基铵、甲苯磺酸四丁基铵、十二烷基苯磺酸四丁基铵、甲磺 酸三辛基甲基铵、苯磺酸三辛基曱基铵、甲苯磺酸三辛基甲基铵及 十二烷基苯磺酸三辛基曱基铵构成的组中的l种或2种以上; 一种聚硫氨酯类光学材料用聚合性组合物,含有单体混合 物和相对于100重量份上述单体混合物为0.0005重量〗分以上、5本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚硫氨酯类光学材料用聚合催化剂,含有通式(1)表示的磺酸盐, R↑[2]-*↑[+]-R↑[3] R↑[5]-SO↓[3]↑[-] (1) 式中,R↑[1]、R↑[2]、R↑[3]、R↑[4]分别独立地表示碳原子数1~1 8的烷基,R↑[1]、R↑[2]、R↑[3]、R↑[4]可以相互键合构成环,R↑[5]表示氢原子或碳原子数1~18的烷基,X表示氮或磷原子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:岩住正典河户伸雄田中守林秀俊小林诚一
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]

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