JP4109287B2 - 強衝撃ポリ(ウレタン尿素)ポリスルフィド - Google Patents
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Description
本発明の非限定的な実施態様では、このポリイソシアネートには、脂肪族または環状脂肪族ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、それらの環状ダイマーおよび環状トリマー、およびそれらの混合物を挙げることができるが、これらに限定されない。適当なポリイソシアネートの非限定的な例には、Desmodur N 3300(ヘキサメチレンジイソシアネートトリマー)(これは、Bayerから市販されている);Desmodur N 3400(60%ヘキサメチレンジイソシアネートダイマーおよび40%ヘキサメチレンジイソシアネートトリマー)を挙げることができるが、これらに限定されない。
(I”)H−(O−CRRCRR−Yn)a−(CRRCRR−Yn−O)b−(CRRCRR−Yn−O)c−H
ここで、Rは、水素またはC1〜C6アルキルを表わし得る;Ynは、C0〜C6炭化水素を表わし得る;nは、0〜6の整数である;a、bおよびcは、それぞれ、0〜300の整数であり得、ここで、a、bおよびcは、このポリオールの数平均分子量が32,000グラム/モルを超えないように選択される。
LONZACURE.RTM.M−DIPA:R1=C3H7;R2=C3H7;R3=H
LONZACURE.RTM.M−DMA:R1=CH3;R2=CH3;R3=H
LONZACURE.RTM.M−MEA:R1=CH3;R2=C2H5;R3=H
LONZACURE.RTM.M−DEA:R1=C2H5;R2=C2H5;R3=H
LONZACURE.RTM.M−MIPA:R1=CH3;R2=C3H7;R3=H
LONZACURE.RTM.M−CDEA:R1=C2H5;R2=C2H5;R3=Cl
ここで、R1、R2およびR3は、前記化学式に対応している。
(a)その環式骨格が脂環式骨格であり得るエピスルフィド含有物質;
(b)その環式骨格が芳香族骨格であり得るエピスルフィド含有物質;および
(c)その環式骨格がヘテロ原子としてイオウ原子を含有する複素環骨格であり得るエピスルフィド含有物質。
パドルブレード型攪拌機、温度計、ガス入口および滴下漏斗を備え付けた反応容器に、Desmodur W(これは、Bayer Corporationから得た)11721グラム(89.30当量のNCO)、400MWのポリカプロラクトンジオール(Solvayから得たCAPA 2047A)5000グラム(24.82当量のOH)、750MWのポリカプロラクトンジオール(Solvayから得たCAPA 2077A)1195グラム(3.22当量のOH)およびトリメチロールプロパン(TMP)(これは、Aldrichから得た)217.4グラム(4.78当量のOH)を充填した。Desmodur Wは、Bayer Corporationから得たが、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(これは、20%のトランス、トランス異性体および80%のシス、トランス異性体を含有する)に相当している。この反応器の内容物を、150rpmの速度で攪拌し、そして反応器の内容物を120℃の温度まで加熱するにつれて、窒素ブランケットを適用し、その時点で、この反応混合物は、発熱し始めた。この熱を取り除くと、その温度は、30分間で140℃まで上昇した後、冷却し始めた。温度が120℃に達したとき、この反応器に加熱を適用し、その温度で、4時間維持した。この反応混合物を試料採取し、そして本実施態様で下記の方法に従ってもNCO%について分析した。分析結果により、約13.1%の遊離NCO基が明らかとなった。この反応器の内容物を取り出す前に、このプレポリマーに、Irganox 1010(これは、Ciba Specialty Chemicalsから得た)45.3g、熱安定剤およびCyasorb 5411(これは、Cytekから得た)362.7g、UV安定剤を混合した、
ASTM−D−2572−91に従って、以下の滴定手順を使用して、このプレポリマーのNCO濃度を測定した。この滴定方法は、三角フラスコに、成分Aの2グラムの試料を加えることからなっていた。この試料に窒素をパージし、次いで、数個のガラムビーズ(5mm)を加えた。この混合物に、ピペットで、1Nジブチルアミン(トルエン中)20mLを加えた。この混合物を渦流にして混ぜ、そして蓋を付けた。次いで、このフラスコを熱源に置き、そして僅かに還流するまで加熱し、この温度で15分間維持し、次いで、室温まで冷却した。注記:加熱している間、圧力の蓄積を防止するために、ストッパーとジョイントとの間には、Teflon断片を入れた。この加熱サイクル中にて、完全に溶解し反応するように、これらの内容物を頻繁に渦流にして混ぜた。ブランク値は、Titrino 751ダイナミック自動滴定装置を使用して、ピペットで取りだした1Nジブチルアミン(DBA)20mL+メタノール50mLを1N塩酸(HCl)で直接滴定することにより、測定し得た。一旦、HClの規定度およびDBAブランクが算出されると、これらの値を自動滴定装置にプログラム化した。この試料を冷却した後、それらの内容物を、約50〜60mLのメタノールと共に、ビーカーに入れた。磁気攪拌棒を加え、その試料を、プログラム化したTitrino 751自動滴定装置を使用して、1N HClで滴定した。以下の式に従って、NCOおよびIEW(イソシアネート当量重量)を自動的に算出した:
%NCO=(ブランクのmL数−試料のmL数)(HClの規定度)(4.2018)/試料の重量(グラム)
IEW=(試料の重量(グラム))1000/(ブランクのmL数−試料のmL数)(HClの規定度)。
(実施例2−反応性ポリシアネートプレポリマー2(RP2)の調製)
窒素ブランケットを含む反応器にて、室温で、400MWポリカプロラクトン450グラム、750MWポリカプロラクトン109グラム、トリメチロールプロパン114.4グラム、Pluronic L62D(3000グラム)およびDesmodur W(2698グラム)を一緒に混合して、2.86のNCO/OHの当量比を得た。Desmodur Wは、Bayer Corporationから得たが、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(これは、20%のトランス、トランス異性体および80%のシス、トランス異性体を含有する)に相当している。Pluronic L62Dは、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドブロックポリエーテルジオールであり、そしてBASFから得た。その反応混合物を65℃の温度まで加熱し、その時点で、ジブチルスズジラウレート30ppm(Aldrich製)を加え、そして熱を取り除いた。生じた発熱により、この混合物の温度は、112℃まで上昇した。次いで、その反応物を約100℃の温度まで冷却し、そしてExalite Blue 78−13(Excitonから得た)の1重量%溶液0.98グラムと共に、UV吸収剤−Cyasorb 5411(これは、American Cyanamid/Cytecから得た)131グラムおよびIrganox 1010(Ciba Geigyから得た)32.66グラムを加えた。その混合物を、100℃で、さらに2時間攪拌し、次いで、室温まで冷却した。このプレポリマーのイソシアネート(NCO)濃度を上記手順(実施例1を参照)を使用して決定したところ、8.7%であった。
窒素ブランケットを含む反応器にて、室温で、400MWポリカプロラクトン450グラム、750MWポリカプロラクトン109グラム、トリメチロールプロパン114.4グラム、Pluronic L62D(3000グラム)およびDesmodur W(3500グラム)を一緒に混合して、3.50のNCO/OHの当量比を得た。Desmodur Wは、Bayer Corporationから得たが、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(これは、20%のトランス、トランス異性体および80%のシス、トランス異性体を含有する)に相当している。Pluronic L62Dは、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドブロックポリエーテルジオールであり、そしてBASFから得た。その反応混合物を65℃の温度まで加熱し、その時点で、ジブチルスズジラウレート30ppm(Aldrich製)を加え、そして熱を取り除いた。生じた発熱により、この混合物の温度は、112℃まで上昇した。次いで、その反応物を約100℃の温度まで冷却し、そしてExalite Blue 78−13(Excitonから得た)の1重量%溶液0.98グラムと共に、UV吸収剤−Cyasorb 5411(これは、American Cyanamid/Cytecから得た)131グラムおよびIrganox 1010(Ciba Geigyから得た)32.66グラムを加えた。その混合物を、100℃で、さらに2時間攪拌し、次いで、室温まで冷却した。このプレポリマーのイソシアネート(NCO)濃度を上記手順(実施例1を参照)を使用して決定したところ、10.8%であった。
窒素ブランケットを含む反応器にて、室温で、400MWポリカプロラクトン508グラム、トリメチロールプロパン114.4グラム、Pluronic L62D(3000グラム)およびDesmodur W(4140グラム)を一緒に混合して、4.10のNCO/OHの当量比を得た。Desmodur Wは、Bayer Corporationから得たが、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(これは、20%のトランス、トランス異性体および80%のシス、トランス異性体を含有する)に相当している。Pluronic L62Dは、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドブロックポリエーテルジオールであり、そしてBASFから得た。その反応混合物を65℃の温度まで加熱し、その時点で、ジブチルスズジラウレート30ppm(Aldrich製)を加え、そして熱を取り除いた。生じた発熱により、この混合物の温度は、112℃まで上昇した。次いで、その反応物を約100℃の温度まで冷却し、そしてExalite Blue 78−13(Excitonから得た)の1重量%溶液1.13グラムと共に、UV吸収剤−Cyasorb 5411(これは、American Cyanamid/Cytecから得た)150グラムおよびIrganox 1010(Ciba Geigyから得た)37.5グラムを加えた。その混合物を、100℃で、さらに2時間攪拌し、次いで、室温まで冷却した。このプレポリマーのイソシアネート(NCO)濃度を上記手順(実施例1を参照)を使用して決定したところ、12.2%であった。
RP1(30.0g)およびビス−エピチオプロピルスルフィド(式XXXII)10.0gを、均一混合物が得られるまで、50℃で攪拌することにより、混合した。PTMA(4.00g)、DETDA(2.67g)およびMDA(5.94g)を、均一混合物が得られるまで、50℃で攪拌することにより、混合した。次いで、両方の混合物を、真空下にて、50℃で、脱気した。次いで、それらをこの温度で混合し、そして1〜2分間にわたって穏やかに攪拌することにより、均質化した。得られた透明混合物を2枚の平板なガラス製鋳型の間に直ちに充填した。これらの鋳型を、130℃で、5時間加熱して、表1で示した屈折率(e−ライン)、アッベ数、密度および衝撃耐性を備えた透明プラスチックシートを得た。
RP1(24.0g)およびビス−エピチオプロピルスルフィド(式XXXII)20.0gを、均一混合物が得られるまで、50℃で攪拌することにより、混合した。DMDS(2.00g)、DETDA(2.14g)、MDA(4.75g)および Irganox 1010(これは、Ciba Specialty Chemicalsから得た)0.12gを、均一混合物が得られるまで、50℃で攪拌することにより、混合した。次いで、両方の混合物を、真空下にて、50℃で、脱気した。次いで、それらをこの温度で混合し、そして1〜2分間にわたって穏やかに攪拌することにより、均質化した。得られた透明混合物を2枚の平板なガラス製鋳型の間に直ちに充填した。これらの鋳型を、130℃で、5時間加熱して、表1で示した屈折率(e−ライン)、アッベ数、密度および衝撃耐性を備えた透明プラスチックシートを得た。
RP1(30.0g)およびビス−エピチオプロピルスルフィド(式XXXII)20.0gを、均一混合物が得られるまで、50℃で攪拌することにより、混合した。PTMA(2.40g)、DETDA(5.34g)およびMDA(3.96g)を、均一混合物が得られるまで、50℃で攪拌することにより、混合した。次いで、両方の混合物を、真空下にて、50℃で、脱気した。次いで、それらをこの温度で混合し、そして1〜2分間にわたって穏やかに攪拌することにより、均質化した。得られた透明混合物を2枚の平板なガラス製鋳型の間に直ちに充填した。これらの鋳型を、130℃で、5時間加熱して、表1で示した屈折率(e−ライン)、アッベ数、密度および衝撃耐性を備えた透明プラスチックシートを得た。
RP1(24.0g)およびビス−エピチオプロピルスルフィド(式XXXII)20.0gを、均一混合物が得られるまで、50℃で攪拌することにより、混合した。DETDA(2.85g)およびMDA(3.96g)を、均一混合物が得られるまで、50℃で攪拌することにより、混合した。次いで、両方の混合物を、真空下にて、50℃で、脱気した。次いで、それらをこの温度で混合し、そして1〜2分間にわたって穏やかに攪拌することにより、均質化した。得られた透明混合物を2枚の平板なガラス製鋳型の間に直ちに充填した。これらの鋳型を、130℃で、5時間加熱して、表1で示した屈折率(e−ライン)、アッベ数、密度および衝撃耐性を備えた透明プラスチックシートを得た。
RP3(30.0g)およびビス−エピチオプロピルスルフィド(式XXXII)25.0gを、均一混合物が得られるまで、50℃で攪拌することにより、混合した。DMDS(3.75g)、DETDA(2.45g)およびMDA(4.66g)を、均一混合物が得られるまで、50℃で攪拌することにより、混合した。次いで、両方の混合物を、真空下にて、50℃で、脱気した。次いで、それらをこの温度で混合し、そして1〜2分間にわたって穏やかに攪拌することにより、均質化した。得られた透明混合物を2枚の平板なガラス製鋳型の間に直ちに充填した。これらの鋳型を、130℃で、5時間加熱して、表1で示した屈折率(e−ライン)、アッベ数、密度および衝撃耐性を備えた透明プラスチックシートを得た。
RP4(30.0g)およびビス−エピチオプロピルスルフィド(式XXXII)25.0gを、均一混合物が得られるまで、50℃で攪拌することにより、混合した。DMDS(3.75g)、DETDA(2.71g)およびMDA(5.17g)を、均一混合物が得られるまで、50℃で攪拌することにより、混合した。次いで、両方の混合物を、真空下にて、50℃で、脱気した。次いで、それらをこの温度で混合し、そして1〜2分間にわたって穏やかに攪拌することにより、均質化した。得られた透明混合物を2枚の平板なガラス製鋳型の間に直ちに充填した。これらの鋳型を、130℃で、5時間加熱して、表1で示した屈折率(e−ライン)、アッベ数、密度および衝撃耐性を備えた透明プラスチックシートを得た。
RP2(30.0g)およびビス−エピチオプロピルスルフィド(式XXXII)21.4.0gを、均一混合物が得られるまで、50℃で攪拌することにより、混合した。DMDS(3.21g)、DETDA(1.92g)およびMDA(3.67g)を、均一混合物が得られるまで、50℃で攪拌することにより、混合した。次いで、両方の混合物を、真空下にて、50℃で、脱気した。次いで、それらをこの温度で混合し、そして1〜2分間にわたって穏やかに攪拌することにより、均質化した。得られた透明混合物を2枚の平板なガラス製鋳型の間に直ちに充填した。これらの鋳型を、130℃で、5時間加熱して、表1で示した屈折率(e−ライン)、アッベ数、密度および衝撃耐性を備えた透明プラスチックシートを得た。
NaOH(44.15g、1.01mol)をH2O(350mL)に溶解した。この溶液を室温まで冷却し、そしてトルエン500mLを加え、続いて、ジメルカプトエチルスルフィド(135mL、159.70g、1.04mol)を加えた。その反応混合物を40℃の温度まで加熱し、攪拌し、次いで、室温まで冷却した。1,1−ジクロロアセトン(DCA)(50mL、66.35g、0.52 mol)をトルエン250mLに溶解し、次いで、その温度を20〜25℃で維持しつつ、この反応混合物に滴下した。この滴下中にて、この反応混合物を、室温で、さらに20時間攪拌した。次いで、その有機相を分離し、H2O(2×100mL)、ブライン1×100mLで洗浄し、そして無水MgSO4で乾燥した。この乾燥剤を濾過して除き、そしてBuchiロータリーエバポレーターを使用して、このトルエンを蒸発させた。濁った残留物をCeliteで濾過して、無色透明の油性液体として、182g(収率96%)のPTEジチオール(1)を得た。
以下の結果が得られた:13.4%のSH
屈折率(e−ライン)およびアッベ数は、ASTM 542−00に従って、複数波長のAbbe Refractometer Model No.DR−M2(ATAGO Co.、Limited製)を使用して、測定した。この屈折率は、1.618(20℃)であり、そのアッベ数は、35であった。
NaOH(23.4g、0.58mol)をH2O(54mL)に溶解した。この溶液を室温まで冷却し、そしてDMDS(30.8g、0.20mol)を加えた。その混合物を攪拌した直後、その温度を20〜25℃で維持しつつ、ジクロロアセトン(19.0g、0.15mol)を滴下した。ジクロロアセトンの添加が完了した後、この混合物を、室温で、さらに2時間攪拌した。この混合物を、10%HClで、pH<9まで酸性化し、次いで、ジクロロメタン100mLを加え、その混合物を攪拌した。相分離に続いて、その有機相をH2O(100mL)、そして無水MgSO4で乾燥した。この乾燥剤を濾過して除き、そしてBuchiロータリーエバポレーターを使用して溶媒を蒸発させて、35g(90%)の粘稠で透明な液体を得、これは、38cPの粘度(73℃);1.622(20℃)の屈折率(e−ライン)、36のアッベ数、8.10%のSH基分析値を得た。
NaOH(32.0g、0.80mol)をH2O(250mL)に溶解した。この溶液を室温まで冷却し、そしてトルエン240mLを加え、続いて、DMDS(77.00g、0.50mol)を加えた。その混合物を40℃の温度まで加熱し、攪拌し、次いで、窒素下にて、室温に達するまで、冷却した。DCA(50.8g、0.40mol)をトルエン70mLに溶解し、その温度を20〜25℃で維持しつつ、攪拌しながら、この混合物に滴下した。この添加が完了した後、この混合物を、室温で、さらに16時間攪拌した。その有機相を分離し、H2O(2×100mL)、ブライン1×100mLで洗浄し、そして無水MgSO4で乾燥した。この乾燥剤を濾過して除き、そしてロータリーエバポレーターを使用してトルエンを蒸発させて、89g(90%)の粘稠で透明な液体を得、これは、58cPの粘度(73℃);1.622(20℃)の屈折率(e−ライン)、36のアッベ数、3.54%のSH基分析値を得た。
NaOH(96.0g、2.40mol)をH2O(160mL)に溶解し、この溶液を室温まで冷却した。DMDS(215.6g、1.40mol)、1,1−ジクロロエタン(DCE)(240.0g、2.40mol)および臭化テトラブチルホスホニウム(8.14g、1mol.%)を混合し、その温度を20〜25℃で保持しつつ、窒素流下にて、激しく攪拌しながら、上記混合物に滴下した。この添加が完了した後、この混合物を、室温で、さらに15時間攪拌した。その水層を酸性化し、そして抽出して、103.0gの未反応DMDSを得た。その有機相をH2O(2×100mL)、ブライン1×100mLで洗浄し、そして無水MgSO4で乾燥した。乾燥剤を濾過して除き、そしてロータリーエバポレーターで過剰のDCEを蒸発させて、78g(32%)の透明な液体を得た:粘度(73℃):15cP;屈折率(e−ライン):1.625(20℃)、アッベ数36;SH基分析値15.74%。
NaOH(96.0g、2.40mol)をH2O(140mL)に溶解し、この溶液を10℃まで冷却し、そして三ッ口フラスコ(これは、機械攪拌機および窒素出口を備え付けている)に充填した。次いで、DMDS(215.6g、1.40mol)を充填し、その温度を10℃で保持した。この混合物に、窒素流下にて、激しく攪拌しながら、臭化テトラブチルホスホニウム(8.14g、lmol.%)のDCE(120g、1.2mol)溶液を滴下した。この添加が完了した後、この混合物を、室温で、さらに60時間攪拌した。次いで、H2O(300mL)およびDCE(50mL)を加え、その混合物を振盪し、相分離した後、その有機層に、トルエン200mLを加えた;次いで、それをH2O(150mL)、5%HCl(50mL)およびH2O(2×100mL)で洗浄し、そして無水MgSO4で乾燥した。乾燥剤を濾過して除き、ロータリーエバポレーターで溶媒を蒸発させて、粘稠で透明な液体80g(32%)を得た:粘度(73℃):56cP;屈折率(e−ライン):1.635(20℃)、アッベ数36;SH基分析値7.95%。
Desmodur W(62.9g、0.24mol)およびPTEジチオール[1](39.4g、0.08mol)を混合し、そして真空下にて、室温で、2.5時間脱気した。次いで、ジブチルスズジラウレート(0.01重量%)を加え、その混合物を窒素でフラッシュし、そして86℃で、32時間加熱した。SH基を分析すると、SH基が完全に消費されたことが明らかとなった。この加熱を停止した。得られた粘稠な混合物は、Brookfield CAP 2000+ Viscometerで測定した粘度(73℃)600cP、屈折率(e−ライン):1.562(20℃)、アッベ数43;NCO基13.2%(計算値13.1%)を有していた。このNCOは、本明細書中の実施例1で記述した手順に従って、決定した。
Desmodur W(19.7g、0.075mol)およびPTEジチオール[2](20.0g、0.025mol)を混合し、そして真空下にて、室温で、2.5時間脱気した。次いで、ジブチルスズジラウレート(0.01重量%)を加え、その混合物を窒素でフラッシュし、そして86℃で、18時間加熱した。SH基を分析すると、SH基が完全に消費されたことが明らかとなった。この加熱を停止した。得られた粘稠な混合物は、Brookfield CAP 2000+ Viscometerで測定した粘度(73℃の温度)510cP、屈折率(e−ライン):1.574(20℃)、アッベ数42;NCO基10.5%(計算値10.6%)を有していた。
Desmodur W(31.0g、0.118mol)およびPTEジチオール[3](73.7g、0.039mol)を混合し、そして真空下にて、室温で、2.5時間脱気した。次いで、ジブチルスズジラウレート(0.01重量%)を加え、その混合物を窒素でフラッシュし、そして64℃の温度で、37時間加熱した。SH基を分析すると、SH基が完全に消費されたことが明らかとなった。この加熱を停止した。得られた粘稠な混合物は、Brookfield CAP 2000+ Viscometerで測定した粘度(73℃の温度)415cP、屈折率(e−ライン):1.596(20℃)、アッベ数39;NCO基6.6%(計算値6.3%)を有していた。
PTUPP[1](30g)を、真空下にて、70℃の温度で、2時間脱気した。DETDA(7.11g)およびPTEジチオール[1](1.0g)を混合し、そして真空下にて、70℃の温度で、2時間脱気した。次いで、これらの2種の混合物を、同じ温度で一緒に混合し、そして予め加熱したガラスプレート鋳型間に充填した。この物質を、予め加熱したオーブンにて、130℃の温度で、5時間硬化した。硬化した物質は、透明であり、そして屈折率(e−ライン):1.585(20℃)、アッベ数39および密度1.174g/cm3を有していた。この密度は、ASTM D792に従って、決定した。
PTUPP2(25g)を、真空下にて、65℃の温度で、3時間脱気した。DETDA(3.88g)およびPTEジチオール1(3.83g)を混合し、そして真空下にて、65℃の温度で、2時間脱気した。次いで、これらの2種の混合物を、同じ温度で一緒に混合し、そして予め加熱したガラスプレート鋳型間に充填した。この物質を、予め加熱したオーブンにて、130℃で、10時間硬化した。硬化した物質は、透明であり、そして屈折率(e−ライン):1.599(20℃)、アッベ数39および密度1.202g/cm3を有している。
PTUPP3(40g)を、真空下にて、65℃で、2時間脱気した。DETDA(3.89g)およびPTEジチオール1(3.84g)を混合し、そして真空下にて、65℃で、2時間脱気した。次いで、これらの2種の混合物を、同じ温度で一緒に混合し、そして予め加熱したガラスプレート鋳型間に充填した。この物質を、予め加熱したオーブンにて、130℃の温度で、10時間硬化した。硬化した物質は、透明であり、そして屈折率(e−ライン):1.609(20℃)、アッベ数39および密度1.195g/cm3を有している。
三ッ口フラスコ(これは、磁気攪拌機を備え付けており、そして入口および出口に窒素ブランケットを有する)に、トルエン200ml中の1,1−ジクロロアセトン13.27グラム(0.104mol)、1,2−エタンジチオール11.23グラム(0.119mol)、無水MgSO4(20グラム)およびMontmorilonite K−10(これは、Aldrich,USAから商業的に得た)5グラムを加えた。その混合物を、室温で、24時間攪拌した。不溶な生成物を濾過して除き、このトルエンを、真空下にて、蒸発させて、17.2グラム(収率80%)の粗2−メチル−2−ジクロロメチル−1,3−ジチオランを得た。
1−リットルの四ッ口フラスコ(これは、機械攪拌機、温度計および2個の気体通過アダプタ(1個は、入口用であり、そして1個は、出口用である)を備え付けている)に、2−ジメルカプトエチルスルフィド(DMDS)(888.53g、5.758モル)を充填した。このフラスコを乾燥窒素でフラッシュし、そして2時間15分にわたって攪拌しながら、4−ビニル−1−シクロヘキセン(VCH)(311.47g、2.879モル)を加えた。添加の1時間後、その反応温度は、室温から62℃まで上昇した。このビニルシクロヘキセンを加えた後の反応温度は、37℃であった。次いで、その反応混合物を60℃の温度まで加熱し、そして遊離ラジカル開始剤Vazo−52(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルペンタンニトリル)(これは、DuPontから得た)の5つの0.25g−部分を加えた。1時間の間隔を置いて、各部分を加えた。この反応混合物を、60℃/4〜5mmHgで、1時間脱気して、以下の特性を有する無色液体1.2kg(収率:100%)を得た:
粘度300cps(25℃)(Brookfield CAP 2000+、スピンドル#3、500rpm);屈折率(e−ライン)=1.597(20℃);アッベ数=39;SH基含量16.7%。
磁気攪拌機を備えたガラス製ジャーに、4−ビニル−1−シクロヘキセン(VCH)(Aldrich製)21.6.8.グラム(0.20モル)および2−メルカプトエチルスルフィド(DMDS)(Nisso Maruzen製)38.6グラム(0.25モル)を充填した。その混合物は、この反応の発熱が原因で、60℃の温度となった。この混合物を、47℃の温度の油浴に入れ、そして窒素流下にて、40時間攪拌した。次いで、この混合物を室温まで冷却した。以下の特性を有する無色で粘稠なオリゴマー生成物を得た:
粘度10860cps(25℃)(Brookfield CAP 2000+、スピンドル#3、500rpm);屈折率(e−ライン)=1.604(20℃);アッベ数=41;SH基含量5.1%。
7500lbの容量のガラスライン反応器に、1,8−ジメルカプト−3,6−ジオキサオクタン(DMDO)(3907.541b、21.43モル)、ギ酸エチル(705.53lb、9.53モル)および無水塩化亜鉛(90.45lb、0.66モル)を加えた。その混合物を、85℃の温度で、20時間攪拌し、次いで、52℃の温度まで冷却した。この混合物に、1時間にわたって、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)(0.28mole)の33%溶液96.48lbを加えた。次いで、この混合物を49℃の温度まで冷却し、そして200ミクロンの濾過バッグで濾過して、以下の特性を有する液状ポリチオエーテルを得た。
4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(Desmodur W)(Bayer製)(20.96g、0.08モル)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)(Bayer製)(35.52g、0.16モル)およびPTEジチオール6(32.0g、0.08モル)を混合し、そして真空下にて、室温で、2.5時間脱気した。次いで、この混合物に、ジブチルスズジラウレート(0.01%)(これは、Aldrichから得た)を加え、その混合物を窒素でフラッシュし、そして90℃の温度で、16時間加熱した。SH基を分析すると、SH基が完全に消費されたことが明らかとなった。この加熱を停止した。得られた透明で粘稠な混合物は、粘度(73℃)1800cP、屈折率(e−ライン):1.555(20℃)、アッベ数44;NCO基14.02%を有していた。
PTUPP4(30g)を、真空下にて、60℃の温度で、2時間脱気した。DETDA(7.57g)およびPTEジチオール6(2.02g)を混合し、そして真空下にて、60℃の温度で、2時間脱気した。次いで、これらの2種の混合物を、同じ温度で一緒に混合し、そして予め加熱したガラスプレート鋳型間に充填した。この物質を、予め加熱したオーブンにて、130℃の温度で、5時間硬化した。硬化した物質は、透明であり、そして屈折率(e−ライン):1.574(20℃)、アッベ数40を有していた。
4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(Desmodur W)(Bayer製)(99.00g、0.378モル)、PTEジチオール6(47.00g、0.118モル)および星形重合体(実施例6)(4.06g、0.0085モル)を混合し、そして真空下にて、室温で、2.5時間脱気した。次いで、この混合物に、ジブチルスズジラウレート(Aldrich)(0.01%)を加え、その混合物を窒素でフラッシュし、そして90℃の温度で、16時間加熱した。SH基を分析すると、SH基が完全に消費されたことが明らかとなった。この加熱を停止した。得られた透明で粘稠な混合物は、粘度(73℃)1820cP、屈折率(e−ライン):1.553(20℃)、アッベ数46;NCO基13.65%を有していた。
PTUPP5(30g)を、真空下にて、60℃の温度で、2時間脱気した。DETDA(6.94g)およびDMDS(1.13g)を混合し、そして真空下にて、60℃の温度で、2時間脱気した。次いで、これらの2種の混合物を、同じ温度で一緒に混合し、そして予め加熱したガラスプレート鋳型間に充填した。この物質を、予め加熱したオーブンにて、130℃の温度で、5時間硬化した。硬化した物質は、透明であり、そして屈折率(e−ライン):1.575(20℃)、アッベ数41を有していた。
4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(Desmodur W)(Bayer製)(42.00g、0.16モル)を、真空下にて、室温で、2時間脱気した。PTEジチオール6(32.00g、0.08モル)、DETDA(11.40g、0.064モル)およびDMDS(2.46g、0.016モル)を混合し、そして真空下にて、室温で、2時間脱気した。次いで、これらの2種の混合物を、同じ温度で一緒に混合し、そして予め加熱したガラスプレート鋳型間に充填した。この物質を、予め加熱したオーブンにて、130℃の温度で、24時間硬化した。硬化した物質は、透明であった。結果は、以下のとおりであった:屈折率(e−ライン):1.582(20℃)およびアッベ数40。
Claims (30)
- 少なくとも部分的に硬化したとき、少なくとも1.57の屈折率、少なくとも32のアッベ数および1.3グラム/cm3未満の密度を有するように適合された、(a)イオウ含有ポリウレタンプレポリマーおよび(b)アミン含有硬化剤の反応により調製される、イオウ含有ポリ尿素ウレタンであって、該イオウ含有ポリウレタンプレポリマーが、以下の(a)および(b)::
(a)ポリイソシアネート;および
(b)ポリチオール
の反応物を含有し、
該ポリチオールが、以下の構造式:
で表わされる少なくとも1種の物質を含有する、イオウ含有ポリ尿素ウレタン。 - 前記アッベ数が、少なくとも35である、請求項1に記載のイオウ含有ポリ尿素ウレタン。
- 前記アッベ数が、32〜46である、請求項1に記載のイオウ含有ポリ尿素ウレタン。
- 前記屈折率が、少なくとも1.60である、請求項1に記載のイオウ含有ポリ尿素ウレタン。
- 前記密度が、1.25グラム/cm3未満である、請求項1に記載のイオウ含有ポリ尿素ウレタン。
- 前記密度が、1.15グラム/cm3から1.3グラム/cm3未満である、請求項1に記載のイオウ含有ポリ尿素ウレタン。
- 前記ポリイソシアネートが、脂肪族ポリイソシアネート、環状脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、およびそれらの混合物から選択される、請求項1に記載のイオウ含有ポリ尿素ウレタン。
- 前記ポリイソシアネートが、脂肪族ジイソシアネート、環状脂肪族ジイソシアネート、芳
香族ジイソシアネート、それらの環状ダイマーおよび環状トリマー、およびそれらの混合物から選択される、請求項1に記載のイオウ含有ポリ尿素ウレタン。 - 前記ポリイソシアネートが、シクロヘキシルメタンおよびそれらの異性体混合物から選択される、請求項1に記載のイオウ含有ポリ尿素ウレタン。
- 前記ポリイソシアネートが、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)のトランス,トランス異性体から選択される、請求項1に記載のイオウ含有ポリ尿素ウレタン。
- 前記ポリイソシアネートが、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシル−イソシアネート;メタ−テトラメチルキシレンジイソシアネート(1,3−ビス(1−イソシアネート1−メチルエチル)−ベンゼン)およびそれらの混合物から選択される、請求項1に記載のイオウ含有ポリ尿素ウレタン。
- 前記アミン含有硬化剤が、イオウ含有アミン含有硬化剤である、請求項1に記載のイオウ含有ポリ尿素ウレタン。
- 前記アミン含有硬化剤が、少なくとも2個の官能基を有するポリアミンであり、該ポリアミンが、別個に、第一級アミン(−NH2)、第二級アミン(−NH−)、およびそれらの組合せから選択される、請求項1に記載のイオウ含有ポリ尿素ウレタン。
- 前記ポリアミンが、脂肪族ポリアミン、環状脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、およびそれらの混合物から選択される、請求項13に記載のイオウ含有ポリ尿素ウレタン。
- 前記アミン含有硬化剤が、4,4’−メチレンビス(3−クロロ−2,6−ジエチルアニリン)である、請求項13に記載のイオウ含有ポリ尿素ウレタン。
- 前記アミン含有硬化剤が、2,4−ジアミノ−3,5−ジエチル−トルエン;2,6−ジアミノ−3,5−ジエチル−トルエンおよびそれらの混合物から選択される、請求項13に記載のイオウ含有ポリ尿素ウレタン。
- 前記アミン含有硬化剤が、1.0 NCO/0.60 NH2〜1.0 NCO/1.20NH2のNCO/NH2当量比を有する、請求項13に記載のイオウ含有ポリ尿素ウレタン。
- イオウ含有ポリ尿素ウレタンを調製する方法であって、該方法は、以下の工程を包含する:
(a)ポリイソシアネートとポリチオールとを反応させて、ポリウレタンプレポリマーを形成する工程であって、該ポリチオールは、
以下の構造式:
で表わされる少なくとも1種の物質を含有する
;および
(b)該ポリウレタンプレポリマーをアミン含有硬化剤と反応させる工程であって、
ここで、少なくとも部分的に硬化したとき、少なくとも1.57の屈折率、少なくとも32のアッベ数および1.3グラム/cm3未満の密度を有するように適合されている、
方法。 - さらに、工程(a)において、前記ポリウレタンプレポリマーとエピスルフィド含有物質とを反応させる工程を包含する、請求項19に記載の方法。
- (a)イオウ含有ポリウレタンプレポリマーおよび(b)アミン含有硬化剤の反応により調製されるイオウ含有ポリ尿素ウレタンを含む光学品であって、ここで、該ポリ尿素ウレタンは、少なくとも部分的に硬化したとき、少なくとも1.57の屈折率、少なくとも32のアッベ数および1.3グラム/cm3未満の密度を有するように適合されている、
光学品であって、
該イオウ含有ポリウレタンプレポリマーが、以下の(a)および(b)::
(a)ポリイソシアネート;および
(b)ポリチオール
の反応物を含有し、
該ポリチオールが、以下の構造式:
で表わされる少なくとも1種の物質を含有する、
光学品。 - (a)イオウ含有ポリウレタンプレポリマーおよび(b)アミン含有硬化剤の反応により調製されるイオウ含有ポリ尿素ウレタンを含む眼科用レンズであって、該ポリ尿素ウレタンは、少なくとも部分的に硬化したとき、少なくとも1.57の屈折率、少なくとも32のアッベ数および1.3グラム/cm3未満の密度を有するように適合されている、
眼科用レンズであって、
該イオウ含有ポリウレタンプレポリマーが、以下の(a)および(b)::
(a)ポリイソシアネート;および
(b)ポリチオール
の反応物を含有し、
該ポリチオールが、以下の構造式:
で表わされる少なくとも1種の物質を含有する、
眼科用レンズ。 - (a)イオウ含有ポリウレタンプレポリマーおよび(b)アミン含有硬化剤の反応により調製されるイオウ含有ポリ尿素ウレタンを含むフォトクロミック品であって、ここで、該ポリ尿素ウレタンは、少なくとも1.57の屈折率、少なくとも32のアッベ数および1.3グラム/cm3未満の密度を有するように適合されている、
フォトクロミック品であって、
該イオウ含有ポリウレタンプレポリマーが、以下の(a)および(b)::
(a)ポリイソシアネート;および
(b)ポリチオール
の反応物を含有し、
該ポリチオールが、以下の構造式:
で表わされる少なくとも1種の物質を含有する、
フォトクロミック品。 - 少なくとも部分的に硬化した基板、およびフォトクロミック物質を含有する、請求項23に記載のフォトクロミック品。
- 前記フォトクロミック物質が、少なくとも部分的に、前記基板に吸収されている、請求項24に記載のフォトクロミック品。
- 前記基板が、少なくとも部分的に、塗装組成物で被覆されており、該塗装組成物がフォトクロミック物質を含有する、請求項24に記載のフォトクロミック品。
- 前記フォトクロミック物質が、少なくとも1種のナフトピランを含有する、請求項24に記載のフォトクロミック品。
- 前記フォトクロミック物質が、スピロ(インドリン)ナフトオキサジン、スピロ(インドリン)ベンゾオキサジン、ベンゾピラン、ナフトピラン、有機金属ジチゾネート、フルジドおよびフルジミド、およびそれらの混合物から選択される、請求項24に記載のフォトクロミック品。
- (a)イオウ含有ポリウレタンプレポリマーおよび(b)アミン含有硬化剤の反応により調製されるイオウ含有ポリ尿素ウレタン、少なくとも部分的に硬化した基板、フォトクロミック物質を含有するフォトクロミック品であって、ここで、該フォトクロミック物質は、少なくとも部分的に、該基板に吸収されており、ここで、少なくとも部分的に硬化したとき、少なくとも1.57の屈折率、少なくとも32のアッベ数および1.3グラム/cm3未満の密度により特徴付けられる、
フォトクロミック品該イオウ含有ポリウレタンプレポリマーが、以下の(a)および(b)::
(a)ポリイソシアネート;および
(b)ポリチオール
の反応物を含有し、
該ポリチオールが、以下の構造式:
で表わされる少なくとも1種の物質を含有する、
フォトクロミック品。 - (a)イオウ含有ポリウレタンプレポリマーおよび(b)アミン含有硬化剤の反応により調製されるイオウ含有ポリ尿素ウレタン、少なくとも部分的に硬化した基板を含有するフォトクロミック品であって、ここで、該基板は、少なくとも部分的に、塗装組成物で被覆されており、該塗装組成物は、フォトクロミック物質を含有し、ここで、該ポリ尿素ウレタンは、少なくとも部分的に硬化したとき、少なくとも1.57の屈折率、少なくとも32のアッベ数および1.3グラム/cm3未満の密度を有するよう
に適合されている、
フォトクロミック品であって、該イオウ含有ポリウレタンプレポリマーが、以下の(a)および(b)::
(a)ポリイソシアネート;および
(b)ポリチオール
の反応物を含有し、
該ポリチオールが、以下の構造式:
で表わされる少なくとも1種の物質を含有する、
フォトクロミック品。
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