JP4534857B2 - 新規ポリチオウレタン - Google Patents
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Description
1)数平均分子量が200〜2500のポリチオカーボネートポリチオールとポリイソシアネート及び/又はポリイソチオシアネートを反応させて得られるポリチオウレタン。
2)化学式(I)で表される繰り返し単位を有するポリチオカーボネートポリチオールを使用する、前記1)のポリチオウレタン(式中、Rは二価の炭化水素基を表し、置換基を有していてもよく、その炭素鎖に、ヘテロ原子、−O−C(O)−基等の反応に関与しない原子又は基を含有していてもよい。)。
3)化学式(I)で表される繰り返し単位を少なくとも二種有するポリチオカーボネートポリチオールを使用する、前記1)又は2)のポリチオウレタン。
6)ポリチオカーボネートポリチオールのJIS−K1557で規定されるAPHAが60以下である、前記1)〜5)のいずれかのポリチオウレタン。
7)ポリチオカーボネートポリチオールの、チオカーボネート構造部分での脱硫化カルボニル反応(以下、「脱COS反応」と記載する。)により生成するチオエーテル構造の割合が、モル基準で、残存チオカーボネート構造と当該チオエーテル構造の合計の3%以下である、前記1)〜6)のいずれかのポリチオウレタン。
8)ポリチオカーボネートポリチオールの残存触媒量が重量基準で40ppm以下である、前記1)〜7)のいずれかのポリチオウレタン。
9)カーボネート化合物とポリチオール化合物をエステル交換触媒の存在下でエステル交換反応させて得られ、化学式(I)で表される繰り返し単位を有し、数平均分子量が200〜2500であるポリチオカーボネートポリチオール(式中、Rは前記と同様である。)。
11)室温下で液状である、前記9)又は10)のポリチオカーボネートポリチオール。
12)JIS−K1557で規定されるAPHAが60以下である、前記9)〜11)のいずれかのポリチオカーボネートポリチオール。
13)末端基におけるアリールオキシ基の割合が5モル%以下である、前記9)〜12)のいずれかのポリチオカーボネートポリチオール。
15)残存触媒が重量基準で40ppm以下である、前記9)〜14)のいずれかのポリチオカーボネートポリチオール。
16)ジフェニルカーボネートと炭素数が4〜14であるポリチオール化合物とをエステル交換触媒の存在下でエステル交換反応させることを特徴とする、前記9)〜15)のいずれかのポリチオカーボネートポリチオールの製造方法。
17)ジフェニルカーボネートと炭素数が4〜14であるポリチオール化合物とをアルカリ化合物の存在下でエステル交換反応させることを特徴とする、前記9)〜15)のいずれかのポリチオカーボネートポリチオールの製造方法。
また、本発明によれば、光学的性能及び力学的性能において従来にない優れた性能を有するポリチオウレタンを得ることができるウレタン原料(ポリチオカーボネートポリチオール)を提供できる。
本発明のポリチオウレタンは、ポリチオカーボネートポリチオールとポリイソシアネート及び/又はポリイソチオシアネートを反応させて得ることができ、このポリチオカーボネートポリチオールは、カーボネート化合物とポリチオール化合物をエステル交換触媒の存在下でエステル交換反応させて製造することが好ましい。
・脂肪族直鎖ジチオールと脂肪族分岐ポリチオールとの組合せ:1,6−ヘキサンジチオールと3−メチル−1,5−ペンタンジチオールとの組合せなど。
・脂肪族直鎖ジチオール又は脂肪族分岐ポリチオール化合物と脂肪族炭化水素環を有するアルカンジチオールとの組合せ:1,6−ヘキサンジチオールと1,4−ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサンとの組合せなど。
・脂肪族直鎖ジチオール又は脂肪族分岐ポリチオール化合物とヘテロ原子及び脂肪族炭化水素環を有するアルカンジチオールとの組合せ:1,6−ヘキサンジチオールと2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアンとの組合せなど。
1.メルカプト基価(SH価;mgKOH/g):100mL(ミリリットル)サンプル瓶に試料を秤量し(重量はグラム単位で小数点以下4桁まで正確に読み取る)、無水酢酸−テトラヒドロフラン溶液(溶液100mL中に無水酢酸4gを含む)5mLと4−ジメチルアミノピリジン−テトラヒドロフラン溶液(溶液100mL中に4−ジメチルアミノピリジン1gを含む)10mLを正確に加えて試料を完全に溶解させた後、室温で1時間放置し、次いで、超純水1mLを正確に加えて時々攪拌しながら室温で30分放置して、0.25M水酸化カリウム−エタノール溶液で滴定した(指示薬:フェノールフタレイン)。SH価は次式により算出した。
(但し、式中、Sは試料採取量(g)、Aは試料の滴定に要した0.25M水酸化カリウム−エタノール溶液の量(mL)、Bは空試験で要した0.25M水酸化カリウム−エタノール溶液の量(mL)、fは0.25M水酸化カリウム−エタノール溶液のファクターを表す。)
Mn=112200/SH価
(但し、式中、S’は試料採取量(g)、Cは試料の滴定に要した0.1M水酸化カリウム−エタノール溶液の量(mL)、Dは空試験に要した0.1M水酸化カリウム−エタノール溶液の量(mL)、f’は0.1M水酸化カリウム−エタノール溶液のファクターを表す。)
7.末端基におけるアリールオキシ基の割合(%):1H−NMRの積分値から全末端基に対するフェノキシ基の割合(モル基準)を求めた。
1.引張特性:JIS−K7311に従い、引張試験機(オリエンテック製;テンシロンUCT−5T)を使用して、23℃、50%RHの条件で測定し、初期弾性率、引張応力(100%、200%、300%伸びでの値)、引張強さ、破断伸びを求めた。
永久伸び(%)=(L−L0)×100/L0
νe=(ne−1)/(nF’−nC’)
〔ポリチオカーボネートポリチオール(A)の製造〕
撹拌機、温度計、蒸留塔(分留管、還流ヘッド、コンデンサーを塔頂部に備える)を設置した内容積500mLのガラス製反応器に、1,6−ヘキサンジチオール166g(1.10モル)、ジフェニルカーボネート156g(0.728モル)、及び10重量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド−メタノール溶液(触媒)0.860g(0.331ミリモル)を仕込み、200mmHg(27kPa)、160℃で還流させながら2時間保持した。次いで、フェノールを留去しながら、8時間かけて50mmHg(6.7kPa)まで徐々に減圧した後、フェノールが留出しなくなったところで圧力を30mmHg(4.0kPa)から15mmHg(2.0kPa)まで3時間かけて徐々に減圧し、1,6−ヘキサンジチオールとフェノールの混合物を留出させながら更に反応させて目的のポリチオカーボネートポリチオールを得た。
1H−NMR:1.33ppm(t、J=7.3Hz、SH)、1.39ppm(m、CH2)、1.62ppm(m、CH2)、2.52ppm(q、J=7.3Hz、CH 2 SH)、2.53ppm(q、J=7.3Hz、CH 2 SH)2.97ppm(t、J=7.3Hz、CH2SCO)、2.98ppm(t、J=7.3Hz、CH2SCO)
撹拌機、温度計、冷却管を装着した内容積300mLのガラス製反応器中で、ポリチオカーボネートポリチオール(A)39.70g(70.88ミリモル)をジメチルアセトアミド157gに70℃で完全に溶解させ、この温度で2,4−トリレンジイソシアネート12.38g(71.08ミリモル)を添加して3時間反応させた。次いで、この反応溶液に2,4−トリレンジイソシアネート0.390g(2.24ミリモル)を更に添加して80℃で反応させ、粘度上昇がほぼ見られなくなった時点(4時間後)で反応を停止した。溶液の最終粘度は50℃において20.7Pa・secであった。
〔ポリチオウレタンの製造〕
実施例1と同様の反応器中で、1,6−ヘキサンジチオール20.42g(135.9ミリモル)をジメチルアセトアミド180gに35℃で完全に溶解させ、この温度で2,4−トリレンジイソシアネート23.66g(135.9ミリモル)を添加した後、反応液の温度を70℃に保って3時間反応させた。次いで、この反応溶液に2,4−トリレンジイソシアネート0.69g(3.96ミリモル)を更に添加して80℃で反応させ、粘度上昇がほぼ見られなくなった時点(8時間後)で反応を停止した。溶液の最終粘度は50℃において20.3Pa・secであった。
得られた溶液(ポリチオウレタン溶液)を実施例1と同様に処理して、厚さ約200μmのフィルム(II)を得た。このフィルムの物性を表4に示す。
〔ポリウレタンの製造〕
実施例1と同様の反応器中で、ポリカーボネートジオール(UH−CARB50;宇部興産製、水酸基価224.9mgKOH/g)39.90g(79.98ミリモル)をジメチルアセトアミド162gに70℃で完全に溶解させ、この温度で2,4−トリレンジイソシアネート13.93g(79.98ミリモル)を添加して5時間反応させた。次いで、この反応溶液に2,4−トリレンジイソシアネート0.400g(2.30ミリモル)を更に添加して80℃で反応させ、粘度上昇がほぼ見られなくなった時点(10時間後)で反応を停止した。溶液の最終粘度は50℃において9.8Pa・secであった。
得られた溶液(ポリウレタン溶液)を実施例1と同様に処理して厚さ約200μmのフィルム(III)を得た。このフィルムの物性を表4に示す。
〔ポリチオカーボネートポリチオール(B)の製造〕
実施例1と同様の反応器に、2−メルカプトエチルスルフィド163g(1.05モル)、ジフェニルカーボネート156g(0.726モル)、及び10%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド−メタノール溶液(触媒)0.856g(0.330ミリモル)を仕込み、200mmHg(27kPa)、160℃で還流させながら1時間保持した。次いで、フェノールを留去しながら、4時間かけて30mmHg(4.0kPa)まで徐々に減圧した後、フェノールが留出しなくなったところで圧力を20mmHg(2.7kPa)から7mmHg(0.93kPa)まで1.5時間かけて徐々に減圧し、更に7mmHgで3時間保って、2−メルカプトエチルスルフィドとフェノールの混合物を留出させながら反応させ、目的のポリチオカーボネートポリチオールを得た。
1H−NMR:1.73ppm(t、J=7.9Hz、SH)、1.75ppm(t、J=7.9Hz、SH)、2.78ppm(m、CH2SCH2及びCH 2 SH)3.19ppm(t、J=7.9Hz、CH2SCO)、3.20ppm(t、J=7.9Hz、CH2SCO)
実施例1と同様の反応器中で、ポリチオカーボネートポリチオール(B)39.83g(63.74ミリモル)をジメチルアセトアミド153gに70℃で完全に溶解させ、この温度で2,4−トリレンジイソシアネート11.08g(63.62ミリモル)を添加して3時間反応させた。次いで、この反応溶液に2,4−トリレンジイソシアネート0.330g(1.89ミリモル)を更に添加して80℃で反応させ、粘度上昇がほぼ見られなくなった時点(3時間後)で反応を停止した。溶液の最終粘度は50℃において13.3Pa・secであった。
得られた溶液(ポリチオウレタン溶液)を実施例1と同様に処理して厚さ約200μmのフィルム(IV)を得た。このフィルムの物性を表4に示す。
〔ポリチオウレタンの製造〕
実施例1と同様の反応器中で、2−メルカプトエチルスルフィド19.22g(124.5ミリモル)をジメチルアセトアミド162gに35℃で完全に溶解させ、この温度で2,4−トリレンジイソシアネート21.69g(124.5ミリモル)を添加した後、反応液の温度を70℃に保って3時間反応させた。次いで、この反応溶液に2,4−トリレンジイソシアネート0.650g(3.73ミリモル)を更に添加して80℃で反応させ、粘度上昇がほぼ見られなくなった時点(12時間後)で反応を停止した。溶液の最終粘度は50℃において50.1Pa・secであった。
得られた溶液(ポリチオウレタン溶液)を実施例1と同様に処理して厚さ約200μmのフィルム(V)を得た。このフィルムの物性を表4に示す。
〔ポリチオカーボネートポリチオール(C)の製造〕
実施例1と同様の反応器に、1,6−ヘキサンジチオール90.1g(0.599モル)、2−メルカプトエチルスルフィド77.2g(0.500モル)、ジフェニルカーボネート155g(0.725モル)、及び10%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド−メタノール溶液0.861g(0.332ミリモル)を仕込み、得られた溶液に実施例2と同様の操作を施すことによって、フェノールと1,6−ヘキサンジチオール及び2−メルカプトエチルスルフィドの混合物を留出させながら反応させ、目的のポリチオカーボネートポリチオールを得た。
1H−NMR:1.33ppm(t、J=7.3Hz、SH)、1.39ppm(m、CH2)、1.62ppm(m、CH2)、1.74ppm(m、SH)、2.52ppm(m、CH 2 SH)、2.78ppm(m、CH2SCH2及びCH 2 SH)、2.97ppm(m、CH2SCO)、3.19ppm(m、CH2SCO)
実施例1と同様の反応器中で、ポリチオカーボネートポリチオール(C)40.21g(76.74ミリモル)をジメチルアセトアミド161gに70℃で完全に溶解させ、この温度で2,4−トリレンジイソシアネート13.40g(76.94ミリモル)を添加して3時間反応させた。次いで、この反応溶液に2,4−トリレンジイソシアネート0.370g(2.12ミリモル)を更に添加して80℃で反応させ、粘度上昇がほぼ見られなくなった時点(3時間後)で反応を停止した。溶液の最終粘度は50℃において10.3Pa・secであった。
得られた溶液(ポリチオウレタン溶液)を実施例1と同様に処理して厚さ約200μmのフィルム(VI)を得た。このフィルムの物性を表4に示す。
実施例1と同様の反応器中で、ポリチオカーボネートポリチオール(C)33.61g(64.14ミリモル)及び2−メルカプトエチルスルフィド3.280g(21.25ミリモル)をジメチルアセトアミド161gに70℃で完全に溶解させ、この温度でイソホロンジイソシアネート18.98g(85.39ミリモル)を添加して1時間反応させた。次いで、この反応溶液にジブチルチンジラウレート0.153g(0.242ミリモル)を注入して同温度で3時間反応させた後、更にイソホロンジイソシアネート0.570g(2.56ミリモル)を添加して80℃で反応させ、粘度上昇がほぼ見られなくなった時点(4時間後)で反応を停止した。溶液の最終粘度は50℃において18.9Pa・secであった。
得られた溶液(ポリチオウレタン溶液)を実施例1と同様に処理して厚さ約200μmのフィルム(VII)を得た。このフィルムの物性を表4に示す。
〔ポリチオカーボネートポリチオール(D)の製造〕
実施例1と同様の反応器中に、1,6−ヘキサンジチオール135g(0.900モル)、2−メルカプトエチルスルフィド116g(0.753モル)、ジフェニルカーボネート233g(1.09モル)、及び10重量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド−メタノール溶液1.29g(0.498ミリモル)を仕込み、得られた混合液に実施例2と同様の操作を施すことによって、フェノールと1,6−ヘキサンジチオール及び2−メルカプトエチルスルフィドの混合物を留出させた。引き続き、2mmHg(0.27kPa)で1時間かけて1,6−ヘキサンジチオール及び2−メルカプトエチルスルフィドの混合物を留出させながら反応させ、目的のポリチオカーボネートポリチオールを得た。
1H−NMR:1.33ppm(t、J=7.3Hz、SH)、1.39ppm(m、CH2)、1.62ppm(m、CH2)、1.74ppm(m、SH)、2.52ppm(m、CH 2 SH)、2.78ppm(m、CH2SCH2及びCH 2 SH)、2.97ppm(m、CH2SCO)、3.19ppm(m、CH2SCO)
実施例1と同様の反応器中で、ポリチオカーボネートポリチオール(D)30.17g(26.01ミリモル)及び2−メルカプトエチルスルフィド3.230g(20.93ミリモル)をジメチルアセトアミド124gに70℃で完全に溶解させ、この温度で2,4−トリレンジイソシアネート8.180g(46.97ミリモル)を添加して3時間反応させた。次いで、この反応溶液に2,4−トリレンジイソシアネート0.240g(1.38ミリモル)を更に添加して80℃で反応させ、粘度上昇がほぼ見られなくなった時点(4時間後)で反応を停止した。溶液の最終粘度は50℃において21.2Pa・secであった。
得られた溶液(ポリチオウレタン溶液)を実施例1と同様に処理して厚さ約200μmのフィルム(VIII)を得た。このフィルムの物性を表4に示す。
〔ポリチオカーボネートポリチオール(E)の製造〕
実施例1と同様の反応器に、1,6−ヘキサンジチオール105g(0.700モル)、2−メルカプトエチルスルフィド61.7g(0.400モル)、ジフェニルカーボネート155g(0.725モル)、及び10重量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド−メタノール溶液0.861g(0.332ミリモル)を仕込み、得られた混合液に実施例2と同様の操作を施すことによって、フェノールと1,6−ヘキサンジチオール及び2−メルカプトエチルスルフィドの混合物を留出させた。引き続き、7〜5mmHg(0.93〜0.67kPa)で3時間かけて1,6−ヘキサンジチオールと2−メルカプトエチルスルフィドの混合物を留出させながら反応させ、目的のポリチオカーボネートポリチオールを得た。
1H−NMR:1.33ppm(t、J=7.3Hz、SH)、1.39ppm(m、CH2)、1.62ppm(m、CH2)、1.74ppm(m、SH)、2.52ppm(m、CH 2 SH)、2.78ppm(m、CH2SCH2及びCH 2 SH)、2.97ppm(m、CH2SCO)、3.19ppm(m、CH2SCO)
実施例1と同様の反応器において、ポリチオカーボネートポリチオール(E)21.20g(11.21ミリモル)及び2−メルカプトエチルスルフィド9.870g(63.95ミリモル)をジメチルアセトアミド133gに70℃で完全に溶解させ、この温度で2,4−トリレンジイソシアネート13.09g(75.16ミリモル)を添加して3時間反応させた。次いで、この反応溶液に2,4−トリレンジイソシアネート0.390g(2.24ミリモル)を更に添加して80℃で反応させ、粘度上昇がほぼ見られなくなった時点(4時間後)で反応を停止した。溶液の最終粘度は50℃において17.8Pa・secであった。
得られた溶液(ポリチオウレタン溶液)を実施例1と同様に処理して厚さ約200μmのフィルム(IX)を得た。このフィルムの物性を表4に示す。
〔ポリチオカーボネートポリチオール(F)の製造〕
実施例1と同様の反応器に、1,6−ヘキサンジチオール105g(0.700モル)、2−メルカプトエチルスルフィド61.7g(0.400モル)、ジフェニルカーボネート155g(0.725モル)、及び10重量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド−メタノール溶液0.861g(0.332ミリモル)を仕込み、得られた溶液に実施例2と同様の操作を施すことによって、フェノールと1,6−ヘキサンジチオール及び2−メルカプトエチルスルフィドの混合物を留出させた。引き続き、7〜5mmHgで5時間かけて1,6−ヘキサンジチオールと2−メルカプトエチルスルフィドの混合物を留出させながら反応させ、ポリチオカーボネートポリチオールを得た。
1H−NMR:1.33ppm(t、J=7.3Hz、SH)、1.39ppm(m、CH2)、1.62ppm(m、CH2)、1.74ppm(m、SH)、2.52ppm(m、CH 2 SH)、2.78ppm(m、CH2SCH2及びCH 2 SH)、2.97ppm(m、CH2SCO)、3.19ppm(m、CH2SCO)
実施例1と同様の反応器中で、ポリチオカーボネートポリチオール(F)30.69g(11.18ミリモル)をジメチルアセトアミド101gに70℃で完全に溶解させ、この温度で2,4−トリレンジイソシアネート1.95g(11.2ミリモル)を添加して3時間反応させた。次いで、この反応溶液に2,4−トリレンジイソシアネート0.060g(0.34ミリモル)を更に添加して80℃で反応させ、粘度上昇がほぼ見られなくなった時点(4時間後)で反応を停止した。溶液の最終粘度は50℃において9.8Pa・secであった。
〔ポリチオカーボネートポリチオール(G)の製造〕
実施例1と同様の反応器に、1,6−ヘキサンジチオール114g(0.761モル)、1,4−ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサン76.7g(0.435モル)、ジフェニルカーボネート160g(0.747モル)、及び10重量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド−メタノール溶液0.908g(0.350ミリモル)を仕込み、実施例2と同様の操作を施すことによって、フェノールと1,6−ヘキサンジチオール及び1,4−ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサンの混合物を留出させながら反応させ、目的のポリチオカーボネートポリチオールを得た。
1H−NMR:0.98ppm(m、CH2)、1.26−1.50ppm(m、SH及びCH2)、1.62ppm(m、CH2)、1.70pm(m、CH2)、1.87ppm(m、CH及びCH2)、2.41ppm(t、J=7.3Hz、CH 2 SH)、2.42ppm(t、J=7.3Hz、CH 2 SH)、2.52ppm(m、CH 2 SH)、2.89ppm(m、CH2SCO)、2.98ppm(m、CH2SCO)
実施例1と同様の反応器中で、ポリチオカーボネートポリチオール(G)24.94g(46.32ミリモル)及びポリチオカーボネートポリチオール(D)21.08g(18.17ミリモル)をジメチルアセトアミド172gに70℃で完全に溶解させ、この温度で2,4−トリレンジイソシアネート11.20g(64.31ミリモル)を添加して3時間反応させた。次いで、この反応溶液に2,4−トリレンジイソシアネート0.330g(1.89ミリモル)を更に添加して80℃で反応させ、粘度上昇がほぼ見られなくなった時点(4時間後)で反応を停止した。溶液の最終粘度は50℃において20.5Pa・secであった。
得られた溶液(ポリチオウレタン溶液)を実施例1と同様に処理して厚さ約200μmのフィルム(X)を得た。このフィルムの物性を表4に示す。
〔ポリチオカーボネートポリチオール(H)の製造〕
実施例1と同様の反応器に、1,4−ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサン167g(0.949モル)、ジフェニルカーボネート131g(0.616モル)、及び10重量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド−メタノール溶液0.870g(0.335ミリモル)を仕込み、得られた混合液に実施例2と同様の操作を施すことによって、フェノール及び1,4−ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサンの混合物を留出させながら反応させて、目的のポリチオカーボネートポリチオールを得た。
1H−NMR:0.96ppm(m、CH2)、1.29ppm(t、J=8.0Hz、SH)、1.30ppm(t、J=8.0Hz、SH)、1.32−1.50ppm(m、CH2)、1.57ppm(m、CH2)、1.70ppm(m、CH2)、1.86ppm(m、CH及びCH2)、2.41ppm(t、J=8.0Hz、CH 2 SH)、2.42ppm(t、J=8.0Hz、CH 2 SH)、2.49ppm(t、J=8.0Hz、CH 2 SH)、2.50ppm(t、J=8.0Hz、CH 2 SH)、2.89ppm(m、CH2SCO)、2.97ppm(m、CH2SCO)
実施例1と同様の反応器中で、ポリチオカーボネートポリチオール(H)16.48g(30.83ミリモル)及びポリチオカーボネートポリチオール(D)28.80g(24.83ミリモル)をジメチルアセトアミド167gに90℃で完全に溶解させ、この温度で2,4−トリレンジイソシアネート9.700g(55.70ミリモル)を添加して3時間反応させた。次いで、この反応溶液に2,4−トリレンジイソシアネート0.290g(1.67ミリモル)を更に添加して90℃で反応させ、粘度上昇がほぼ見られなくなった時点(3時間後)で反応を停止した。溶液の最終粘度は50℃において25.6Pa・secであった。
得られた溶液(ポリチオウレタン溶液)を実施例1と同様に処理して厚さ約200μmのフィルム(XI)を得た。このフィルムの物性を表4に示す。
〔ポリチオカーボネートポリチオール(I)の製造〕
実施例1と同様の反応器に、1,6−ヘキサンジチオール49.8g(0.331モル)、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン40.2g(0.189モル)、ジフェニルカーボネート67.5g(0.315モル)、及び10重量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド−メタノール溶液0.423g(0.163ミリモル)を仕込み、得られた混合液に実施例2と同様の操作を施すことによって、フェノールと1,6−ヘキサンジチオール及び2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアンの混合物を留出させながら反応させ、目的のポリチオカーボネートポリチオールを得た。
1H−NMR:1.33ppm(t、J=7.3Hz、SH)、1.39ppm(m、CH2)、1.62ppm(m、CH2及びSH)、2.52ppm(q、J=7.3Hz、CH 2 SH)、2.53ppm(q、J=7.3Hz、CH 2 SH)、3.00ppm(m、CH 2 SCH、CH、CH 2 SH及びCH2SCO)、3.36ppm(m、CH2SCO)
実施例1と同様の反応器中で、ポリチオカーボネートポリチオール(I)23.50g(40.82ミリモル)、ポリチオカーボネートポリチオール(E)20.76g(10.97ミリモル)及び2−メルカプトエチルスルフィド1.440g(9.330ミリモル)をジメチルアセトアミド170gに70℃で完全に溶解させ、この温度で2,4−トリレンジイソシアネート10.64g(61.09ミリモル)を添加して3時間反応させた。次いで、この反応溶液に2,4−トリレンジイソシアネート0.320g(1.84ミリモル)を更に添加して80℃で反応させ、粘度上昇がほぼ見られなくなった時点(4時間後)で反応を停止した。溶液の最終粘度は50℃において19.1Pa・secであった。
得られた溶液(ポリチオウレタン溶液)を実施例1と同様に処理して厚さ約200μmのフィルム(XII)を得た。このフィルムの物性を表4に示す。
〔ポリチオカーボネートポリチオール(J)の製造〕
実施例1と同様の反応器に、1,6−ヘキサンジチオール212g(1.41モル)、ジフェニルカーボネート201g(0.936モル)、及び10重量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド−メタノール溶液1.15g(0.444ミリモル)を仕込み、得られた混合液に実施例2と同様の操作を施すことによって、フェノールと1,6−ヘキサンジチオールの混合物を留出させた。引き続き、2mmHg(0.27kPa)で5時間かけて1,6−ヘキサンジチオールを留出させながら反応させた後、常圧下で1,3−プロパンジチオール37.0g(0.342モル)を添加して6時間反応させ、目的のポリチオカーボネートポリチオールを得た。
1H−NMR:1.31ppm(t、J=7.3Hz、SH)、1.39ppm(m、CH2)、1.61ppm(m、CH2)、1.92ppm(quin.、J=7.3Hz、CH2)、1.94(quin.、J=7.3Hz、CH2)、2.52ppm(q、J=7.3Hz、CH 2 SH)、2.53ppm(q、J=7.3Hz、CH 2 SH)、2.60ppm(q、J=7.3Hz、CH 2 SH)、2.66ppm(q、J=7.3Hz、CH 2 SH)、2.97ppm(t、J=7.3Hz、CH2SCO)、2.98ppm(t、J=7.3Hz、CH2SCO)、3.04ppm(t、J=7.3Hz、CH2SCO)、3.11ppm(t、J=7.3Hz、CH2SCO)
実施例1と同様の反応器中で、ポリチオカーボネートポリチオール(J)30.73g(58.94ミリモル)及び2−メルカプトエチルスルフィド3.610g(23.39ミリモル)をジメチルアセトアミド147gに70℃で完全に溶解させ、この温度で2,4−トリレンジイソシアネート14.34g(82.34ミリモル)を添加して3時間反応させた。次いで、この反応溶液に2,4−トリレンジイソシアネート0.430g(2.47ミリモル)を更に添加して80℃で反応させ、粘度上昇がほぼ見られなくなった時点(4時間後)で反応を停止した。溶液の最終粘度は50℃において11.2Pa・secであった。
得られた溶液(ポリチオウレタン溶液)を実施例1と同様に処理して厚さ約200μmのフィルム(XIII)を得た。このフィルムの物性を表4に示す。
〔ポリチオカーボネートポリチオール(K)の製造〕
実施例1と同様の反応器に、1,6−ヘキサンジチオール93.4g(0.622モル)、3−メチル−1,5−ペンタンジチオール93.4g(0.622モル)、ジフェニルカーボネート182g(0.850モル)、及び10重量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド−メタノール溶液3.07g(1.18ミリモル)を仕込み、得られた混合液に実施例2と同様の操作を施すことによって、フェノールと1,6−ヘキサンジチオール及び3−メチル−1,5−ペンタンジチオールの混合物を留出させながら反応させ、目的のポリチオカーボネートポリチオールを得た。
1H−NMR:0.92ppm(d、J=7.5Hz、CH3)、0.95ppm(d、J=7.5Hz、CH3)、1.33ppm(t、J=7.5Hz、SH)、1.39ppm(m、CH2)、1.49ppm(m、CH)、1.62ppm(m、CH2)、2.52ppm(t、J=7.5Hz、CH 2 SH)、2.53ppm(t、J=7.5Hz、CH 2 SH)、2.97ppm(m、CH2SCO)
実施例1と同様の反応器中で、ポリチオカーボネートポリチオール(K)30.00g(46.36ミリモル)及び2−メルカプトエチルスルフィド2.390g(15.49ミリモル)をジメチルアセトアミド129gに70℃で完全に溶解させ、この温度で2,4−トリレンジイソシアネート10.76g(61.78ミリモル)を添加して3時間反応させた。次いで、この反応溶液に2,4−トリレンジイソシアネート0.320g(1.84ミリモル)を更に添加して80℃で反応させ、粘度上昇がほぼ見られなくなった時点(4時間後)で反応を停止した。溶液の最終粘度は50℃において10.1Pa・secであった。
得られた溶液(ポリチオウレタン溶液)を実施例1と同様に処理して厚さ約200μmのフィルム(XIV)を得た。このフィルムの物性を4に示す。
なお、表1はポリチオカーボネートポリチオールの製造原料として使用したポリチオール化合物を示し、表3はポリチオウレタンを構成するポリチオール成分等及び鎖延長剤をそれぞれ示す。表3において、イソシアネート成分は、フィルム番号(VII)の場合のみ、イソホロンジイソシアネートであり、他は2,4−トリレンジイソシアネートである。
Claims (17)
- 数平均分子量が200〜2500のポリチオカーボネートポリチオールとポリイソシアネート及び/又はポリイソチオシアネートを反応させて得られるポリチオウレタン。
- 前記ポリチオカーボネートポリチオールの末端基におけるアリールオキシ基の割合が5モル%以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリチオウレタン。
- 前記ポリチオカーボネートポリチオールのJIS−K1557で規定されるAPHAが60以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリチオウレタン。
- 前記ポリチオカーボネートポリチオールの、チオカーボネート構造部分での脱硫化カルボニル反応により生成するチオエーテル構造の割合が、モル基準で、残存チオカーボネート構造と当該チオエーテル構造の合計の3%以下である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリチオウレタン。
- 前記ポリチオカーボネートポリチオールの残存触媒量が重量基準で40ppm以下である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリチオウレタン。
- 前記化学式(I)で表される繰り返し単位を少なくとも二種有する請求項9に記載のポリチオカーボネートポリチオール。
- 室温下で液状である、請求項9又は10に記載のポリチオカーボネートポリチオール。
- 末端基におけるアリールオキシ基の割合が5モル%以下である、請求項9〜11のいずれか一項に記載のポリチオカーボネートポリチオール。
- JIS−K1557で規定されるAPHAが60以下である、請求項9〜12のいずれか一項に記載のポリチオカーボネートポリチオール。
- チオカーボネート構造部分での脱硫化カルボニル反応により生成するチオエーテル構造の割合がモル基準で残存チオカーボネート構造と当該チオエーテル構造の合計の3%以下である、請求項9〜13のいずれか一項に記載のポリチオカーボネートポリチオール。
- 残存触媒が重量基準で40ppm以下である、請求項9〜14のいずれか一項に記載のポリチオカーボネートポリチオール。
- ジフェニルカーボネートと炭素数が4〜14であるポリチオール化合物をエステル交換触媒の存在下でエステル交換反応させることを特徴とする、請求項9〜15のいずれか一項に記載のポリチオカーボネートポリチオールの製造方法。
- ジフェニルカーボネートと炭素数が4〜14であるポリチオール化合物を塩基性化合物の存在下でエステル交換反応させることを特徴とする、請求項9〜15のいずれか一項に記載のポリチオカーボネートポリチオールの製造方法。
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