JP2001294567A - 新規脂環族ジイソシアネート化合物およびその製造法ならびに用途 - Google Patents
新規脂環族ジイソシアネート化合物およびその製造法ならびに用途Info
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Abstract
ート化合物を提供すること。 【解決手段】 一般式(1) 【化1】 (X及びYは、一方がイソシアネート基、他方が水素原
子)で表される脂環族ジイソシアネート化合物。
Description
ソシアネート化合物、その製造法及びそれを用いた樹脂
組成物、特に光学材料用樹脂組成物に関する。本発明の
脂環族ジイソシアネート化合物は、新規な構造のジイソ
シアネート化合物であり、例えばポリウレタン樹脂、ポ
リウレア樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂の原料と
して、発泡体、弾性体、塗料、接着剤、フィルム等の広
範囲の用途を有する。また、本発明の脂環族ジイソシア
ネート化合物は、高い屈折率を有しかつ耐熱性に優れた
プラスチックレンズ、フィルター、記録媒体用基板、光
ファイバー等の光学製品の製造などに用いられる光学材
料用組成物の有用な原料として使用することが出来る。
アネートとして、ヘキサメチレンジイソシアネート(以
下HMDIと略す)などの脂肪族イソシアネート、キシ
リレンジイソシアネート(以下XDIと略す)などの芳
香脂肪族イソシアネート、1,3−ビスイソシアナトメ
チルシクロヘキサン(以下H6XDIと略す)、イソホ
ロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソ
シアネート(以下H12MDIと略す)などの脂環族イソ
シアネートが知られており、ポリウレタン樹脂、ポリウ
レア樹脂などに工業的に使用されている。
スレンズに比べて軽量で割れにくく、染色が可能で、切
削および研磨等の加工性が良好であるため、近年、眼鏡
レンズ、カメラレンズ等の光学素子分野で急速に普及し
てきている。
るプラスチックレンズ材料としては、ポリエチレングリ
コールビスアリルカーボネート(商品名:CR−39)
があり、この材料は、耐衝撃性及び染色性、加工性に優
れ、また軽量であることなどの種々の特長を有してい
る。
0程度と小さく、レンズ材料として用いた場合、度数が
強くなるとレンズの肉厚を厚くしなければならなくな
り、軽量といったプラスチックレンズの優位性が失われ
るばかりでなく、眼鏡レンズとした場合は、レンズの中
心厚、コバ厚、および曲率を大きくする必要があり、全
体的に肉厚になることが避けられない。このため、ファ
ッション性豊かなニーズに対応するために、より屈折率
の高いレンズ用樹脂が望まれている。
化の提案が種々なされている。例えば、特許26219
91号公報に記載されている、イソシアネート化合物と
ポリチオール化合物とを反応させて得られるポリチオウ
レタン樹脂は、屈折率が高く広く利用されるようになっ
てきている。この実施例には、XDIとペンタエリスリ
トールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)を
用いた眼鏡レンズ用樹脂組成物が記載されており、その
屈折率は1.59と高いもののアッベ数が36程度であ
る。これらのポリウレタン樹脂は、高い屈折率を示すも
のの、アッベ数の点で不十分であったり、芳香環を有す
る化合物を用いているために、耐候性が劣る。また、耐
熱性に関しても60〜90℃程度の熱加工を必要とする
レンズの染色や表面コートなどの後加工の際に、レンズ
の変形が起こり易く、決して現在の市場の要求を満足す
るものではない。
対し、高い屈折率はもとより、一層高いアッベ数及び耐
熱性が要求される傾向にある。このように眼鏡用レンズ
等の各種光学用レンズなどに用いられるプラスチックレ
ンズ、および該レンズを製造するための組成物には、高
い耐熱性と高いアッベ数及び高い屈折率のバランスに優
れることがますます求められてきている。
イソシアネートとしてポリウレタン樹脂やポリウレア樹
脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂の原料として有用で
あり、また高い屈折率と耐熱性を両立しうる構造を持
ち、プラスチックレンズ、フィルター等の光学製品の製
造などに用いられる光学材料用樹脂組成物として有用で
あり、さらに新規な構造を持つためポリウレタン樹脂や
ポリウレア樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂の原料
として新たな用途も期待される新規な脂環族ジイソシア
ナート化合物を提供するものである。
的を達成するために鋭意検討した結果、本発明を完成す
るに至った。すなわち、本発明は、 1. 一般式(1)
他方が水素原子)で表される脂環族ジイソシアネート化
合物、および 2. 一般式(2)
が水素原子)で表せる脂環族ジアミン化合物またはその
塩をホスゲンと反応させることを特徴とする前記1記載
の脂環族ジイソシアネート化合物の製造方法、 3.前記1記載のジイソシアネート化合物と、ポリオー
ル、ポリチオール、ヒドロキシ基を有するメルカプト化
合物から選ばれた少なくとも1種の活性水素化合物とを
反応させて得られる樹脂組成物、 4.光学材料用である前記3記載の樹脂組成物、に関す
る。
ノ化合物としては、例えば、1,5―ジアミノデカリ
ン、2,7−ジアミノデカリン、1,4−ジアミノデカ
リン、2,6−ジアミノデカリン、1,8−ジアミノデ
カリン及びそれらの混合物等が挙げられるが、これらの
みに限定されるものではない。
ば独国特許第2132547号(ルテニウム系触媒)や
特開昭48−28454号(ラネー系触媒)の方法を用
いて、対応するジアミノナフタレンを核水添する既知の
方法により製造できる。
イソシアネート化合物は、後述する工業的にも有利な方
法で製造できることを見いだし本発明を完成した。
は、一般式(2)で表される脂環族ジアミノ化合物を
直接ホスゲンと反応させる方法、または一般式(2)
で表される脂環族ジアミノ化合物の塩酸塩等の塩を予め
合成し、これを不活性溶媒中に懸濁させてホスゲンと反
応させる方法によって製造される。
呼ばれ、「冷ホスゲン化反応」の主反応はカルバミルク
ロリド及びアミン塩酸塩の生成であり、「熱ホスゲン化
反応」の主反応はカルバミルクロリドからイソシアネー
トへの熱分解とアミン塩酸塩のイソシアネートへのホス
ゲン化からなる。
には反応系内が十分に攪拌可能であり、且つホスゲン導
入管を備えた反応器を用いる。反応器に不活性溶媒を装
入し、反応系内の圧力を常圧〜1.0MPa好ましくは
常圧〜0.5MPaとし温度を0〜80℃好ましくは0
〜60℃に冷却し、ホスゲンを上記脂環族ジアミノ化合
物の化学量論の1〜10倍、好ましくは1〜6倍導入
し、不活性溶媒に溶解した上記脂環族ジアミノ化合物溶
液を添加する。この間反応液を0〜80℃に好ましくは
0〜60℃の範囲に保ち発生する塩化水素を還流冷却器
を通じて反応系外に逃がす。反応器の内容物はスラリー
状となる。
a好ましくは0.05〜0.5MPaとし、30分〜5
時間で80〜180℃の温度範囲に昇温する。昇温後、
30分から8時間反応をつづけて、スラリー液が完全に
溶解すれば反応を終了とする。なお昇温時および高温反
応時には溶解ホスゲンが気化して還流冷却器を通じて反
応系外に逃げるため、還流冷却器からの還流量が確認で
きるまでホスゲンを適宜導入する。熱ホスゲン化反応終
了後、反応系内を80℃から180℃の範囲で、窒素ガ
ス等の不活性ガスを導入し、溶解している過剰のホスゲ
ン及び塩化水素をパージする。
応温度を80〜180℃の範囲で実施できるが、好まし
くは90〜160℃である。180℃を越える温度でホ
スゲン化を長時間行うと生成した脂環族ジイソシアネー
ト化合物が熱重合等をするためタール分が増加するなど
の好ましくない副反応が起き、収率の低下を来たす。ま
た、反応温度が80℃未満では反応速度が極めて遅く、
実際的でない。また熱ホスゲン化反応の反応圧力は、常
圧〜1.0MPa好ましくは0.05〜0.5MPaの
範囲で実施できる。1.0MPaを越える圧力では、耐
圧設計のため反応装置の設備化コストが高くなり実際的
でない。ついで、冷却後、減圧下不活性溶媒を留去し一
般式(1)で表される脂環族ジイソシアネート化合物を
得る。
法」と呼ばれており、予め上記一般式(2)の脂環族ジ
アミノ化合物の塩酸塩を合成する。塩酸塩の合成方法は
周知の方法であり、脂環族ジアミノ化合物を塩化水素ま
たは濃塩酸と処理する事により容易に合成できる。
ミノ化合物塩酸塩を前述の「冷熱二段ホスゲン化法」で
用いた同様な設備を備えた反応器内で、アミン塩酸塩を
不活性溶媒中で強い攪拌によって分散させスラリーとす
る。ついで反応温度を80〜180℃、好ましくは90
〜160℃、反応圧力を常圧〜1.0MPa好ましくは
0.05〜0.5MPaに維持し、ホスゲンを1〜10
時間かけて、トータルホスゲン量が化学量論の1〜10
倍になるように導入し脂環族ジイソシアネート化合物を
製造する。
と、不活性溶媒に不溶のスラリーが消失し反応液が澄明
均一になることより推測でき、反応を完了させる。発生
する塩化水素は、還流冷却器を通じて反応系外に逃が
す。反応の終了時に上記の方法で溶解している過剰のホ
スゲン及び塩化水素をパージする。その後冷却後、減圧
下不活性溶媒を留去し一般式(1)で表される脂環族ジ
イソシアネート化合物を得る。
ンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンのような
芳香族炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル
等の脂肪酸エステル類、サリチル酸メチル、フタル酸ジ
メチル、フタル酸ジブチル、安息香酸メチルのような芳
香族カルボン酸エステル類、モノジクロロベンゼン、オ
ルソジクロロベンゼン、トリクロロベンゼンのような塩
素化芳香族炭化水素、またはクロロホルム、四塩化炭素
などの塩素化炭化水素が挙げられる。これらの溶媒は単
独で用いても、2種以上を混合して用いても良い。
で4倍から30倍、好ましくは5〜20倍の範囲であ
る。4倍未満ではスラリーの流動性が悪く攪拌が困難と
なる。また30倍を越えて用いても良いが、反応速度に
効果が少なく溶媒の使用量が多くなることにより容積効
率、溶媒留去時の熱効率の悪化より工業的に経済面で不
利となる。
バメート熱分解法」、つまり対応するジアミンと炭酸ジ
アルキルあるいは炭酸ジアリールからカーバメート化合
物を合成し、そのカーバメート化合物を熱分解して上記
脂環族ジイソシアネート化合物を得る方法でも製造を行
うことができる。
(1)で表される脂環族ジイソシアネート化合物に関
し、例えば、1,5―ジイソシアナトデカリン、2,7
−ジイソシアナトデカリン、1,4−ジイソシアナトデ
カリン、2,6−ジイソシアナトデカリン、1,8−ジ
イソシアナトデカリン及びそれらの混合物等が挙げられ
るが、これらのみに限定されるものではない。
ソシアネート化合物は、無黄変型ジイソシアネートとし
てポリウレタン樹脂やポリウレア樹脂、ポリイミド樹
脂、エポキシ樹脂などの原料として有用であり、その新
規な特徴のある構造から新たな用途が期待できる。
アネートとポリオール、ポリチオール、ヒドロキシ基を
有するメルカプト化合物から選ばれた少なくとも1種の
活性水素化合物とを反応させてポリウレタン系樹脂を製
造することができる。このポリウレタン系樹脂は、特
に、高屈折率、高アッベ数及び耐熱性に優れており、プ
ラスチックレンズ等光学材料用として幅広い用途に利用
できる。
例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、
プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチ
レングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリ
ン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、
ブタントリオール、1,2−メチルグルコサイド、ペン
タエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペン
タエリスリトール、ソルビトール、エリスリトール、ス
レイトール、リビトール、アラビニトール、キシリトー
ル、アリトール、マニトール、ドルシトール、イディト
ール、グリコール、イノシトール、ヘキサントリオー
ル、トリグリセロール、ジグリペロール、トリエチレン
グリコール、ポリエチレングリコール、トリス(2−ヒ
ドロキシエチル)イソシアヌレート、シクロブタンジオ
ール、シクロペンタンジオール、シクロヘキサンジオー
ル、シクロヘプタンジオール、シクロオクタンジオー
ル、シクロヘキサンジメタノール、ヒドロキシプロピル
シクロヘキサノール、トリシクロ〔5,2,1,
02.6〕デカン−ジメタノール、ビシクロ〔4,3,
0〕−ノナンジオール、ジシクロヘキサンジオール、ト
リシクロ〔5,3,1,1〕ドデカンジオール、ビシク
ロ〔4,3,0〕−ノナンジメタノール、トリシクロ
〔5,3,1,1〕ドデカン−ジエタノール、ヒドロキ
シプロピルトリシクロ〔5,3,1,1〕ドデカノー
ル、スピロ〔3,4〕オクタンジオール、ブチルシクロ
ヘキサンジオール、1,1’−ビシクロヘキシリデンジ
オール、シクロヘキサントリオール、マルチトール、ラ
クチトール、ジヒドロキシナフタレン、トリヒドロキシ
ナフタレン、テトラヒドロキシナフタレン、ジヒドロキ
シベンゼン、ベンゼントリオール、ビフェニルテトラオ
ール、ピロガロール、(ヒドロキシナフチル)ピロガロ
ール、トリヒドロキシフェナントレン、ビスフェノール
A、ビスフェノールF、キシリレングリコール、ジ(2
−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、ビスフェノールA−
ビス−(2−ヒドロキシエチルエーテル)、テトラブロ
ムビスフェノールA、テトラブロムビスフェノールA−
ビス−(2−ヒドロキシエチルエーテル)、ジブロモネ
オペンチルグリコール等のポリオールの他にシュウ酸、
グルタミン酸、アジピン酸、酢酸、プロピオン酸、シク
ロヘキサンカルボン酸、β−オキソシクロヘキサンロピ
オン酸、ダイマー酸、フタル酸、イソフタル酸、サリチ
ル酸、3−ブロモプロピオン酸、2−ブロモグリコール
酸、ジカルボキシシクロヘキサン、ピロメリット酸、ブ
タンテトラカルボン酸、ブロモフタル酸などの有機多塩
基酸と前記ポリオールとの縮合反応生成物、前記ポリオ
ールとエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブ
チレンオキサイドなどアルキレンオキサイドとの付加反
応生成物、アルキレンポリアミンとエチレンオキサイド
やプロピレンオキサイドなどアルキレンオキサイドとの
付加反応生成物などが挙げられる。
シ)フェニル〕スルフィド、ビス−〔4−(ヒドロキシ
プロポキシ)フェニル〕スルフィド、ビス−〔4−
(2,3−ジヒドロキシプロポキシ)フェニル〕スルフ
ィド、ビス−〔4−(4−ヒドロキシシクロヘキシロキ
シ)スルフィド、ビス−〔2−メチル−4−(ヒドロキ
シエトキシ)−6−ブチルフェニル〕スルフィドおよび
これらの化合物に水酸基当たり平均3分子以下のエチレ
ンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドが付
加された化合物、ジ−(2−ヒドロキシエチル)スルフ
ィド、1,2−ビス−(2−ヒドロキシエチルメルカプ
ト)エタン、ビス(2−ヒドロキシエチル)ジスルフィ
ド、1,4−ジチアン−2,5−ジオール、ビス(2,
3−ジヒドロキシプロピル)スルフィド、テトラキス
(4−ヒドロキシ−2−チアブチル)メタン、ビス(4
−ヒドロキシフェニル)スルホン(商品名ビスフェノー
ルS)、テトラブロモビスフェノールS、テトラメチル
ビスフェノールS、4,4’−チオビス(6−tert
−ブチル−3−メチルフェノール)、1,3−ビス(2
−ヒドロキシエチルチオエチル)−シクロヘキサン等の
硫黄原子を含有するポリオールもまた使用することがで
きる。
換体等のハロゲン置換体を使用してもよい。これらは、
それぞれ単独で用いることも、また2種類以上を混合し
て用いてもよい。
は、例えば、メタンジチオール、1,2−エタンジチオ
ール、1,1−プロパンジチオール、1,2−プロパン
ジチオール、1,3−プロパンジチオール、2,2−プ
ロパンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,
2,3−プロパントリチオール、1,1−シクロヘキサ
ンジチオール、1,2−シクロヘキサンジチオール、
2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジチオール、3,
4−ジメトキシブタン−1,2−ジチオール、1−メチ
ルシクロヘキサン−2,3−ジチオール、ビシクロ
〔2,2,1〕ヘプタ−exo−cis−2,3−ジチ
オール、1,1−ビス(メルカプトメチル)シクロヘキ
サン、チオリンゴ酸ビス(2−メルカプトエチルエステ
ル)、2,3−ジメルカプトコハク酸(2−メルカプト
エチルエステル)、2,3−ジメルカプト−1−プロパ
ノール(2−メルカプトアセテート)、2,3−ジメル
カプト−1−プロパノール(3−メルカプトプロピオネ
ート)、ジエチレングリコールビス(2−メルカプトア
セテート)、ジエチレングリコールビス(3−メルカプ
トプロピオネート)、1,2−ジメルカプトプロピルメ
チルエーテル、2,3−ジメルカプトプロピルメチルエ
ーテル、2,2−ビス(メルカプトメチル)−1,3−
プロパンジチオール、ビス(2−メルカプトエチル)エ
ーテル、エチレングリコールビス(2−メルカプトアセ
テート)、エチレングリコールビス(3−メルカプトプ
ロピオネート)、トリメチロールプロパンビス(2−メ
ルカプトアセテート)、トリメチロールプロパンビス
(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリト
ールテトラキス(2−メルカプトアセテート)、ペンタ
エリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネ
ート)等の脂肪族ポリチオール、1,2−ジメルカプト
ベンゼン、1,3−ジメルカプトベンゼン、1,4−ジ
メルカプトベンゼン、1,2−ビス(メルカプトメチ
ル)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベン
ゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、
1,2−ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,3−
ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,4−ビス(メ
ルカプトエチル)ベンゼン、1,2−ビス(メルカプト
メチレンオキシ)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプト
メチレンオキシ)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプト
メチレンオキシ)ベンゼン、1,2−ビス(メルカプト
エチレンオキシ)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプト
エチレンオキシ)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプト
エチレンオキシ)ベンゼン、1,2,3−トリメルカプ
トベンゼン、1,2,4−トリメルカプトベンゼン、
1,3,5−トリメルカプトベンゼン、1,2,3−ト
リス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,4−トリ
ス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3,5−トリス
(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,3−トリス
(メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,4−トリス
(メルカプトエチル)ベンゼン、1,3,5−トリス
(メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,3−トリス
(メルカプトメチレンオキシ)ベンゼン、1,2,4−
トリス(メルカプトメチレンオキシ)ベンゼン、1,
3,5−トリス(メルカプトメチレンオキシ)ベンゼ
ン、1,2,3−トリス(メルカプトエチレンオキシ)
ベンゼン、1,2,4−トリス(メルカプトエチレンオ
キシ)ベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプトエチ
レンオキシ)ベンゼン、1,2,3,4−テトラメルカ
プトベンゼン、1,2,3,5−テトラメルカプトベン
ゼン、1,2,4,5−テトラメルカプトベンゼン、
1,2,3,4−テトラキス(メルカプトメチル)ベン
ゼン、1,2,4,5−テトラキス(メルカプトメチ
ル)ベンゼン、1,2,3,4−テトラキス(メルカプ
トエチル)ベンゼン、1,2,3,5−テトラキス(メ
ルカプトエチル)ベンゼン、1,2,4,5−テトラキ
ス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,3,4−テ
トラキス(メルカプトメチレンオキシ)ベンゼン、1,
2,3,5−テトラキス(メルカプトメチレンオキシ)
ベンゼン、1,2,4,5−テトラキス(メルカプトエ
チレンオキシ)ベンゼン、1,2,3,4−テトラキス
(メルカプトエチレンオキシ)ベンゼン、1,2,3,
5−テトラキス(メルカプトエチレンオキシ)ベンゼ
ン、1,2,4,5−テトラキス(メルカプトエチレン
オキシ)ベンゼン、2,2’−ジメルカプトビフェニ
ル、4,4’−ジメルカプトビフェニル、4,4’−ジ
メルカプトビベンジル、2,5−トルエンジチオール、
3,4−トルエンジチオール、1,4−ナフタレンジチ
オール、1,5−ナフタレンジチオール、2,6−ナフ
タレンジチオール、2,7−ナフタレンジチオール、
2,4−ジメチルベンゼン−1,3−ジチオール、4,
5−ジメチルベンゼン−1,3−ジチオール、9,10
−アントラセンジメタンチオール、1,3−ジ(p−メ
トキシフェニル)プロパン−2,2−ジチオール、1,
3−ジフェニルプロパン−2,2−ジチオール、フェニ
ルメタン−1,1−ジチオール、2,4−ジ(p−メル
カプトフェニル)ペンタン等の芳香族ポリチオール、2
−メチルアミノ−4,6−ジチオール−sym−トリア
ジン、2−エチルアミノ−4,6−ジチオール−sym
−トリアジン、2−アミノ−4,6−ジチオール−sy
m−トリアジン、2−モルホリノ−4,6−ジチオール
−sym−トリアジン、2−シクロヘキシルアミノ−
4,6−ジチオール−sym−トリアジン、2−メトキ
シ−4,6−ジチオール−sym−トリアジン、2−フ
ェノキシ−4,6−ジチオール−sym−トリアジン、
2−チオベンゼンオキシ−4,6−ジチオール−sym
−トリアジン、2−チオブチルオキシ−4,6−ジチオ
ール−sym−トリアジン等の複数環を含有したポリチ
オール、1,2−ビス(メルカプトメチルチオ)ベンゼ
ン、1,3−ビス(メルカプトメチルチオ)ベンゼン、
1,4−ビス(メルカプトメチルチオ)ベンゼン、1,
2−ビス(メルカプトエチルチオ)ベンゼン、1,3−
ビス(メルカプトエチルチオ)ベンゼン、1,4−ビス
(メルカプトエチルチオ)ベンゼン、1,2,3−トリ
ス(メルカプトメチルチオ)ベンゼン、1,2,4−ト
リス(メルカプトメチルチオ)ベンゼン、1,3,5−
トリス(メルカプトメチルチオ)ベンゼン、1,2,3
−トリス(メルカプトエチルチオ)ベンゼン、1,2,
4−トリス(メルカプトエチルチオ)ベンゼン、1,
3,5−トリス(メルカプトエチルチオ)ベンゼン、
1,2,3,4−テトラキス(メルカプトメチルチオ)
ベンゼン、1,2,3,5−テトラキス(メルカプトメ
チルチオ)ベンゼン、1,2,4,5−テトラキス(メ
ルカプトメチルチオ)ベンゼン、1,2,3,4−テト
ラキス(メルカプトエチルチオ)ベンゼン、1,2,
3,5−テトラキス(メルカプトエチルチオ)ベンゼ
ン、1,2,4,5−テトラキス(メルカプトエチルチ
オ)ベンゼン等、およびこれらの核アルキル化物等のメ
ルカプト基以外に硫黄原子を含有する芳香族ポリチオー
ル、ビス(メルカプトメチル)スルフィド、ビス(メル
カプトエチル)スルフィド、ビス(メルカプトプロピ
ル)スルフィド、ビス(メルカプトメチルチオ)メタ
ン、ビス(2−メルカプトエチルチオ)メタン、ビス
(3−メルカプトプロピルチオ)メタン、1,2−ビス
(メルカプトメチルチオ)エタン、1,2−ビス(2−
メルカプトエチルチオ)エタン、1,2−ビス(3−メ
ルカプトプロピル)エタン、1,3−ビス(メルカプト
メチルチオ)プロパン、1,3−ビス(2−メルカプト
エチルチオ)プロパン、1,3−ビス(3−メルカプト
プロピルチオ)プロパン、1,2,3−トリス(メルカ
プトメチルチオ)プロパン、1,2,3−トリス(2−
メルカプトエチルチオ)プロパン、1,2,3−トリス
(3−メルカプトプロピルチオ)プロパン、テトラキス
(メルカプトメチルチオメチル)メタン、テトラキス
(2−メルカプトエチルチオメチル)メタン、テトラキ
ス(3−メルカプトプロピルチオメチル)メタン、ビス
(2,3−ジメルカプトプロピル)スルフィド、2,5
−ジメルカプト−1,4−ジチアン、2,5−ジメルカ
プトメチル−1,4−ジチアン、ビス(メルカプトメチ
ル)ジスルフィド、ビス(メルカプトエチル)ジスルフ
ィド、ビス(メルカプトプロピル)ジスルフィド等、及
びこれらのチオグリコール酸及びメルカプトプロピオン
酸のエステル、ヒドロキシメチルスルフィドビス(2−
メルカプトアセテート)、ヒドロキシメチルスルフィド
ビス(3−メルカプトプロピオネート)、ヒドロキシエ
チルスルフィドビス(2−メルカプトアセテート)、ヒ
ドロキシエチルスルフィドビス(3−メルカプトプロピ
オネート)、ヒドロキシプロピルスルフィドビス(2−
メルカプトアセテート)、ヒドロキシプロピルスルフィ
ドビス(3−メルカプトプロピオネート)、ヒドロキシ
メチルジスルフィドビス(2−メルカプトアセテー
ト)、ヒドロキシメチルジスルフィドビス(3−メルカ
プトプロピオネート)、ヒドロキシエチルジスルフィド
ビス(2−メルカプトアセテート)、ヒドロキシエチル
ジスルフィドビス(3−メルカプトプロピオネート)、
ヒドロキシプロピルジスルフィドビス(2−メルカプト
アセテート)、ヒドロキシプロピルジスルフィドビス
(3−メルカプトプロピオネート)、2−メルカプトエ
チルエーテルビス(2−メルカプトアセテート)、2−
メルカプトエチルエーテルビス(3−メルカプトプロピ
オネート)、1,2−ビス〔(2−メルカプトエチル)
チオ〕−3−メルカプトプロパン、1,4−ジチアン−
2,5−ジオールビス(2−メルカプトアセテート)、
1,4−ジチアン−2,5−ジオールビス(3−メルカ
プトプロピオネート)、チオジグリコール酸ビス(2−
メルカプトエチルエステル)、チオジプロピオン酸ビス
(2−メルカプトエチルエステル)、4,4−チオジブ
チル酸ビス(2−メルカプトエチルエステル)、ジチオ
ジグリコール酸ビス(2−メルカプトエチルエステ
ル)、ジチオジプロピオン酸ビス(2−メルカプトエチ
ルエステル)、4,4−ジチオジブチル酸ビス(2−メ
ルカプトエチルエステル)、チオグリコール酸ビス
(2,3−ジメルカプトプロピルエステル)、チオジプ
ロピオン酸ビス(2,3−ジメルカプトプロピルエステ
ル)、ジチオグリコール酸ビス(2,3−ジメルカプト
プロピルエステル)、ジチオジプロピオン酸ビス(2,
3−ジメルカプトプロピルエステル)等のメルカプト基
以外に硫黄原子を含有する脂肪族ポリチオール、3,4
−チオフェンジチオール、2,5−ジメルカプト−1,
3,4−チアジアゾール等、およびこれらのチオグリコ
ール酸及びメルカプトプロピオン酸のエステル等のメル
カプト基以外に硫黄原子を含有する複素環化合物が挙げ
られる。
体、臭素置換体等のハロゲン置換体を使用しても良い。
これらは、それぞれ単独で用いることも、また2種以上
を混合して用いても良い。
有するメルカプト化合物としては、例えば2−メルカプ
トエタノール、3−メルカプト−1,2−プロパンジオ
ール、グリセリンジ(メルカプトアセテート)、1−ヒ
ドロキシ−4−メルカプトシクロヘキサン、2,4−ジ
メルカプトフェノール、2−メルカプトハイドロキノ
ン、4−メルカプトフェノール、3,4−ジメルカプト
−2−プロパノール、1,3−ジメルカプト−2−プロ
パノール、2,3−ジメルカプト−1−プロパノール、
1,2−ジメルカプト−1,3−ブタンジオール、ペン
タエリスリトールトリス(3−メルカプトプロピオネー
ト)、ペンタエリスリトールモノ(3−メルカプトプロ
ピオネート)、ペンタエリスリトールビス(3−メルカ
プトプロピオネート)、ペンタエリスリトールトリス
(チオグリコレート)、ジペンタエリスリトールペンタ
キス(3−メルカプトプロピオネート)、ヒドロキシメ
チル−トリス(メルカプトエチルチオメチル)メタン、
1−ヒドロキシエチルチオ−3−メルカプトエチルチオ
ベンゼン、4−ヒドロキシ−4’−メルカプトジフェニ
ルスルホン、2−(2−メルカプトエチルチオ)エタノ
ール、ジヒドロキシエチルスルフィドモノ(3−メルカ
プトプロピオネート)、ジメルカプトエタンモノ(サル
チレート)、ヒドロキシエチルチオメチル−トリス(メ
ルカプトエチルチオメチル)メタン等が挙げられる。
体等のハロゲン置換体を使用しても良い。これらは、そ
れぞれ単独で用いることも、また2種類以上を用いても
良い。
の活性水素化合物の使用割合は、イソシアネート基/活
性水素基(官能基)のモル比が通常0.5〜3.0の範
囲内、好ましくは0.5〜1.5の範囲内である。活性
水素化合物の中では特にポリチオールが好ましい。この
場合、樹脂は、チオカルバミン酸S−アルキルエステル
結合を主体とするが、目的によっては、それ以外にウレ
タン結合、アロファネート結合、ウレア結合、チオウレ
ア結合、ビウレット結合等を含有しても勿論差し支えな
い。
と同様に内部剥離剤、鎖延長剤、架橋剤、光安定剤、酸
化防止剤、油浴染料、充填剤などの種々の物質を添加し
ても良い。さらに所望の反応速度に調整するため、ポリ
ウレタン製造に用いられる公知の反応触媒を適宜に添加
することが出来る。
得られる。具体的には、前記式(1)で表されるイソシ
アネート化合物とポリチオールとを混合し、この混合液
を必要に応じ適当な方法で脱泡をおこなった後、モール
ド中に注入し、加熱重合させる。この際、重合後の離型
を容易にするため、モールドに公知の離型処理をしても
差し支えない。また、重合温度、時間は使用するイソシ
アネート化合物とポリチオールの組み合わせ及び添加剤
の種類等によって適宜決められる。
物は、高屈折で耐熱性、耐候性に優れ、眼鏡レンズ、カ
メラレンズ等の光学素子材料のみでなく、グレージング
材料、塗料、接着剤の材料としても有利に用いることが
できる。
ズは、必要に応じて、反射防止、高硬度付与、耐摩耗性
向上、耐薬品性向上、防曇性付与、あるいは、ファッシ
ョン性付与等の改良を行なうため、表面研磨、帯電防止
処理、ハードコート処理、無反射コート処理、染色処
理、調光処理等の物理的あるいは化学的処理を施すこと
ができる。
アネート化合物は、モノマーの屈折率が非常に高く、耐
熱性に優れた眼鏡用プラスチックレンズの原料として非
常に有用である。
説明するが、本発明は、これによって制限されるもので
はない。
原料として冷熱2段ホスゲン化法で行った。電磁誘導攪
拌機、自動圧力調整弁、温度計、窒素導入ライン、ホス
ゲン導入ライン、凝縮器、原料フィードポンプを、備え
付けたジャケット付き10L加圧反応器にオルトジクロ
ルベンゼン2500gを仕込む。次いでホスゲン142
5g(14.2mol)をホスゲン導入ラインより加え
攪拌を開始する。反応器のジャケットには冷水を通し、
内温を約5℃に保った。そこへ上記ジアミン400g
(2.4mol)をオルトジクロルベンゼン2500g
に溶解した溶液をフィードポンプにて60分かけてフィ
ードし5〜10℃、常圧下で冷ホスゲン化を行った。フ
ィード終了後、フラスコ内は淡褐白色スラリー状液とな
った。
温しながら0.2MPaに加圧し、さらに圧力0.2M
Pa、反応温度150℃で2時間熱ホスゲン化を行っ
た。また、熱ホスゲン化の途中でホスゲンを480g追
加した。熱ホスゲン化の過程でフラスコ内液は淡褐色澄
明溶液となった。熱ホスゲン化終了後、100〜150
℃で窒素ガスを100l/時で通気し脱ガスを行った。
留去を行い、さらに減圧蒸留により、沸点155〜15
6℃/0.6KPaAの留分415g(収率79.2
%)を得た。(無色透明液体、NCO含量38.1
%)。このようにして得られたジイソシアネート化合物
の物性は次の通りであった。
用いられている1,3−ビスジイソシアナトメチルシク
ロヘキサンの光学物性と対比するため、本発明の1,5
−ジイソシアナトデカリンの光学物性をアタゴ社製アッ
ベ屈折率計1Tを用いて20℃で測定した結果を第1表
に示す。
レンズの製造 実施例1で合成した、1,5−ジイソシアナトデカリン
25gと、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メル
カプトプロピオネート)27g、及び触媒としてジブチ
ル錫ジラウレート0.1gを混合し均一液とし133P
aAで5分間脱泡した後、レンズモールド内に注入し、
温度を120℃まで48時間かけて昇温し、120℃に
て3時間加熱した後成形型からレンズを取り出した。得
られたレンズは、無色透明であり、光学物性を次のよう
に測定し、その結果を第2表に示す。
率計1Tを用いて20℃で測定した。 耐熱性:Seiko Instruments社製TMA装置SS6000によ
り測定した。加圧ピンは1.0mm、昇温速度5℃/
分、加重10gの条件で測定した。
化合物を1,3−ビスイソシアナトメチルシクロヘキサ
ンとしペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプ
トプロピオネート)31.5gとした他は、実施例2と
同様におこなった。得られた光学物性を第2表に示す。
化合物をキシレンジイソシアネートとし、ペンタエリス
リトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)
30.5gとした他は比較例1と同様におこなった。得
られた光学物性を第2表に示す
アネート化合物を原料として用いた光学材料用樹脂組成
物は、屈折率が高く、脂環族であるため1,3−ビスジ
イソシアナトメチルシクロヘキサンと同様の高いアッベ
数であり、さらに耐熱性に優れるため、眼鏡用プラスチ
ックレンズの原料として非常に有用である。
(1)は、それ自体、高い屈折率、およびアッベ数を有
しており、またこれを用いたウレタン系樹脂組成物は、
屈折率、アッベ数に加えて耐熱性にも優れており、特に
光学材料に有用である。
Claims (5)
- 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 (X及びYは、一方がイソシアネート基、他方が水素原
子)で表される脂環族ジイソシアネート化合物。 - 【請求項2】 一般式(1)で表される化合物が、1,
5―ジイソシアナトデカリン、2,7−ジイソシアナト
デカリン、1,4−ジイソシアナトデカリン、又は2,
6−ジイソシアナトデカリンである請求項1記載の脂環
族ジイソシアネート化合物。 - 【請求項3】 一般式(2) 【化2】 (X’及びY’は、一方がアミノ基、他方が水素原子)
で表せる脂環族ジアミン化合物またはその塩をホスゲン
と反応させることを特徴とする請求項1記載の脂環族ジ
イソシアネート化合物の製造方法。 - 【請求項4】 請求項1記載のジイソシアネート化合物
と、ポリオール、ポリチオール、ヒドロキシ基を有する
メルカプト化合物から選ばれた少なくとも1種の活性水
素化合物とを反応させて得られる樹脂組成物。 - 【請求項5】 光学材料用である請求項4記載の樹脂組
成物。
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- 2000-04-12 JP JP2000110615A patent/JP4731658B2/ja not_active Expired - Lifetime
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