[发明专利]具有高极限拉伸应力和低比重的基于聚硫代氨基甲酸酯的铸塑树脂

说明书

本发明的主题是生产聚氨基甲酸酯铸塑树脂的方法，其中所述生产包括一步法中的以下步骤：使至少一种硫醇组分与至少一种异氰酸酯组分混合、使混合物脱气以及硬化聚氨基甲酸酯聚合物。

在许多应用中对具有良好的光学和机械性能的聚硫代氨基甲酸酯聚合物的需求正日益增加，例如，用于电子或光电子结构组件或光学镜片生产的铸塑树脂/铸塑聚合物。基于具有良好光学性能的聚硫代氨基甲酸酯的铸塑聚合物的生产基本上是已知的。通常其是通过异氰酸酯与多元醇、多硫醇以及胺类转化而进行的。通常，通过使用为此目的合成的具体的特定化合物例如特定的异氰酸酯或硫醇来优化铸塑聚合物的性能。

EP378895B1和EP0422836B1描述了此类形式的聚合物，并使用特定的异氰酸酯，例如，降冰片烷二异氰酸酯(NBDI)，以获得诸如高折射率和低光色散性的良好的光学性能以及良好的热稳定性。后者仅以非常有限的范围用于市场中，且不具有商业竞争性的价格。

US2009/0225425A1描述了具有高极限拉伸应力(特别是在FDA落球测试中)的铸塑聚合物。然而，该铸塑树脂具有不在所需范围内的低折射率的缺点。具有在所需范围内的较高的折射率的所述铸塑树脂不具有根据FDA落球测试的所需极限拉伸应力。因此，对所述铸塑聚合物仅可能以损失极限拉伸应力来优化光学性能。

EP1448651B1描述了具有良好光学性能以及高极限拉伸强度的聚合物。通过生产低聚脲(oligourea)类型的含硫预聚物且用胺类、多元醇或多硫醇使其硬化以达到此目的。该含硫的预聚物必须在市售的异氰酸酯、多硫醇以及胺类的基础上以昂贵的多步合成法来构建。

根据本发明，问题在于制备可用的基于聚硫代氨基甲酸酯的铸塑树脂，其不具有上面所述的缺点，且尤其可以容易地并经济地生产，尤其是不使用昂贵的或商业不可得的特定化学品，并且其具有高极限拉伸强度、较高的折射率、低光色散以及同时具有低比重。因此，本发明的铸塑树脂应具有良好的光学性能，且不对极限拉伸强度和比重造成不利的影响。

根据本发明，通过聚氨基甲酸酯铸塑树脂的生产方法来解决所述问题，其中所述生产以一步法进行，且所述步骤包括：

a)使至少一种硫醇组分(A)与至少一种异氰酸酯组分(B)混合；

b)使混合物脱气；以及

c)硬化聚氨基甲酸酯聚合物；

其特征在于，

所述硫醇组分(A)包含至少一种式(I)的二硫醇

HS-[CH₂CH₂-S]_x-CH₂CH₂-SH(I)

其中x＝0-5，以及

所述异氰酸酯(B)选自异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、α.α,α‘,α‘-四甲基-亚二甲苯基二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯或其混合物。

其它实施方案构成从属权利要求的主题，或如下所述。

根据本发明，将一种或多种式(I)的二硫醇用作硫醇组分(A)，特别优选乙-1,2-二硫醇，其中x＝0；2,2‘-二巯基二乙基硫醚，其中x＝1；1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷，其中x＝5；或其混合物。在混合物中优选包含5-50wt％、尤其优选5wt％至30wt％的式(I)的二硫醇。

使用具有折射率≥1.58的高折射的式(I)的二硫醇可以在本发明的方法中以出乎意料的方式替代广泛使用的其它较高官能化的多元醇且不降低所得的铸塑树脂的折射率。因此，可以非常容易地调整极限拉伸强度，并且同时获得具有≤1.23g/cm³的低比重的聚合物(铸塑树脂)。