JP6276754B2 - 耐光性ポリウレタン組成物 - Google Patents
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Description
(A)ヘキサメチレンジイソシアネートベースの少なくとも1つのオリゴマーポリイソシアネートおよび任意のモノマーヘキサメチレンジイソシアネートを含有する、10〜50重量%のヘキサメチレンジイソシアネートベースの少なくとも1つのポリイソシアネート(a−1)、および
イソホロンジイソシアネートベースの少なくとも1つのオリゴマーポリイソシアネートおよび任意のモノマーイソホロンジイソシアネートを含有する、50〜90重量%のイソホロンジイソシアネートベースの少なくとも1つのポリイソシアネート(a−2)(ここで、重量%は、成分(a−1)および(a−2)の総重量を基準とする)、
(B)少なくとも1つの硫黄含有成分、並びに
(C)任意の1つ以上の助剤および/または添加剤
を含有し、
但し、ポリイソシアネート(a−1)がモノマーヘキサメチレンジイソシアネートを含有するか、または
ポリイソシアネート(a−2)がモノマーイソホロンジイソシアネートを含有するか、または
ポリイソシアネート(a−1)がモノマーヘキサメチレンジイソシアネートを含有し、かつポリイソシアネート(a−2)がモノマーイソホロンジイソシアネートを含有する。
本発明の組成物の成分(A)は、
10〜50重量、好ましくは10〜45重量%、より好ましくは15〜35重量%、更により好ましくは20〜30重量%の、HDIベースの少なくとも1つのポリイソシアネート(a−1)および任意にモノマーHDI、並びに
50〜90重量%、好ましくは55〜90重量%、より好ましくは65〜85重量%、更により好ましくは70〜80重量%の、IPDIベースの少なくとも1つのオリゴマーポリイソシアネートおよび任意にモノマーIPDIを含有するIPDIベースの少なくとも1つのポリイソシアネート(a−2)を含有し(ここで、重量%は、成分(a−1)および(a−2)の総重量を基準とする)、
但し、ポリイソシアネート(a−1)がモノマーヘキサメチレンジイソシアネートを含有するか、または
ポリイソシアネート(a−2)がモノマーイソホロンジイソシアネートを含有するか、または
ポリイソシアネート(a−1)がモノマーヘキサメチレンジイソシアネートを含有し、かつポリイソシアネート(a−2)がモノマーイソホロンジイソシアネートを含有する。
Rは有機基であり、
nは1〜10、好ましくは2または3の整数であり、
mは2〜10、好ましくは2または3の整数である。)
およびこれらの構造の混合物を含む。
HDIベースのポリイソシアネート成分(a−1)は、少なくとも1つのHDIベースのオリゴマーポリイソシアネートおよび任意にモノマーHDIを含有する。
IPDIベースのポリイソシアネート成分(a−2)は、少なくとも1つのIPDIベースのオリゴマーポリイソシアネートおよび任意にモノマーIPDIを含有する。
本発明による組成物は、少なくとも1つの硫黄含有成分を含む。
好適な成分(B)は特に、1分子当たり、少なくとも2つのチオール基を有する化合物である。
また、硫黄含有ヒドロキシ化合物は、特に成分(B)として好適である。
上記成分(A)および(B)のほかに、任意に1つ以上の助剤および/または添加剤(C)を用いてもよい。上記助剤および/または添加剤は好ましくは、触媒、紫外線安定剤、酸化防止剤、離型剤およびそれらの混合物から成る群から選択される。
(1)成分(a−1)および(a−2)から成る成分(A)が、23℃での粘度100〜3000mPa・sおよびイソシアネート基量25〜34重量%を有する。
(2)HDIベースの成分(a−1)が、NCO量20〜24重量%を有する。
(3)IPDIベースの成分(a−2)が、成分(a−2)のNCO量27〜36重量%を有する、使用重量(成分(a−2)の合計量に基づいて50重量%を超える)のモノマーイソホロンジイソシアネート中のイソホロンジイソシアネートベースのオリゴマーポリイソシアネートの溶液である。
(4)成分(B)が、分子量78〜1000g/モルを有する。
(5)成分(B)が、平均官能価2〜4を有する。
(6)成分(B)が、ポリチオールおよび/または硫黄含有ヒドロキシ化合物である。
(7)任意に1つ以上の助剤および/または添加剤(C)、好ましくは少なくとも1つの触媒、少なくとも1つの紫外線安定剤、少なくとも1つの酸化防止剤および少なくとも1つの離型剤を有する。
(8)(A)中のイソシアネート基の(B)中のイソシアネート反応性基に対する当量比が0.5:1〜2.0:1である。
前述の成分(A)および(B)並びに任意に成分(C)を含む本発明の組成物は好ましくは、ジイソシアネート基のイソシアネート反応性基に対する当量比または重量%によって定義された比で好適な混合ユニットを用いて混合される、次いで、本発明の材料を任意の方法によって、好ましくは開放または密閉型中で、好ましくは手作業またはポリウレタン技術分野で従来から用いられている低圧または高圧装置などの適当な装置による単純注入またはRIM法を行うことによって硬化してもよい。好ましくは、温度160℃以下、より好ましくは10〜140℃、更により好ましくは20〜130℃を用いる。任意に、上記硬化は、高圧下で、好ましくは300bar以下、より好ましくは100bar以下、更により好ましくは40bar以下で行ってもよい。
の少なくとも1つを含有する化合物を含む(但し、ポリチオウレタンが基(2)〜(4)の少なくとも1つを含む場合、このポリチオウレタンが少なくとも1つのウレタン基および/またはチオウレタンが基(1)を更に含む。)。本発明のポリチオウレタンが基(1)および/または(4)の少なくとも1つを含むことが特に好ましい(但し、ポリチオウレタンが基(4)の少なくとも1つを含む場合、このポリチオウレタンが少なくとも1つのウレタン基および/またはチオウレタンが基(1)を更に含む。)。
ポリイソシアネート(a1−I)
イソシアヌレート基含有HDIポリイソシアネートの調製を、触媒溶媒として2‐エチル‐1,3‐ヘキサンジオールの代わりに2‐エチルヘキサノールを用いた変性により、欧州特許出願公開第330966号明細書の実施例11に従って行った。
NCO含有量:22.9%
NCO官能価:3.2
モノマーHDI:0.1%
粘度(23℃):1200mPa・s
イソシアヌレート基およびイミノオキサジアジンジオン基含有HDIポリイソシアネートの調製を、欧州特許出願公開第0 962 455号明細書の実施例4に従って、触媒として二フッ化水素テトラブチルホスホニウムの50%イソプロパノール/メタノール(2:1)溶液を用いるHDIの三量体化によって行った。ジブチルホスフェートを加えることによって、粗混合物中のNCO含有量43%で反応を停止した。次いで、温度130℃および圧力0.2mbarでの薄膜蒸留を用いて未反応のHDIの除去を行った。
NCO含有量:23.4%
NCO官能価:3.2
モノマーHDI:0.2%
粘度(23℃):700mPa・s
欧州特許出願公開第0 003 765号明細書の実施例2に従って、イソホロンジイソシアネート(IPDI)をNCO含有量30.1%まで三量体化した。用いた触媒量に対して等モル量のジブチルホスフェートを加え、80℃で30分間撹拌することによって、触媒を不活性化した。薄膜蒸留による未反応の過剰IPDIの分離を省略した。IPDI‐イソシアヌレートポリイソシアネート(35.5重量%)のモノマーIPDI(64.5重量%)溶液を得た。
NCO含有量:30.5%
モノマーIPDI:64.5%
粘度(23℃):540mPa・s
窒素雰囲気下および80℃で5時間撹拌しながら、1554g(7モル)IPDIおよび0.5g(0.002モル)ジブチルホスフェートの混合物に18g(1.0モル)水を連続的に添加した。水の添加後の短時間に、安定したCO2の発生が起こり、90℃で3時間撹拌後に完了した。IPDI‐ビゥレットポリイソシアネート(38.4重量%)の無色の過剰モノマージイソシアネート(61.6重量%)の溶液を得た。
NCO含有量:30.0%
粘度(23℃):2600mPa・s
温度170℃および圧力0.1mbarでの薄膜蒸留によって、モノマーIPDIを上記ポリイソシアネート(a2−I)から分離した。以下の特性データを有する固形IPDI‐イソシアヌレートポリイソシアネートを得た。
NCO含有量:17.0%
モノマーIPDI:0.3%
Tg:65℃
窒素雰囲気下、室温(ポリイソシアネートA‐VIの場合60℃)で反応容器内で、各場合に透明溶液を得るまで、モノマーIPDI、モノマーHDIおよび/またはIPDI過剰で、HDI‐ポリイソシアネートタイプ(a‐1)を、IPDIポリイソシアネートの(a‐2)の溶液と共に混合した。
官能 ポリチオール(B1)
4‐メルカプトメチル‐1,8‐ジメルカプト‐3,6‐ジチアオクタン
当量:88g/val SH
官能基価:3.0
粘度(23℃):40mPa・s
nD:1.6304
ペンタエリトリトール‐テトラキス(3‐メルカプトプロピオネート)
基価:4.0
粘度(23℃):400mPa・s
nD:1.5312
トリメチロールプロパン‐トリス(3‐メルカプトプロピオネート)
当量:133g/val SH
官能基価:3.0
粘度(23℃):150mPa・s
nD:1.5290
トリメチロールプロパン‐トリス(3‐メルカプトプロピオネート)
当量:119g/val SH
官能基価:3.0
粘度(23℃):120mPa・s
nD:1.5303
透明材料を作製するために、触媒としてDBTLを使用することによって適用可能である場合、成分(A)および成分(B)を、それぞれイソシアネート基のイソシアネート反応性基に対する当量比1:1の表2に示す組成および量比(重量部)で、独国のHauschild社製の「speed−mixer DAC 150 FVZ」を用いて3500U/分で1分間以内均質化し、次いで室温で、非加熱の開放ポリプロピレン型に手作業で注入した。ポリイソシアネートA‐VIの室温での高い粘度により、60℃の温度に加熱し、秤量前に加工性を容易にした(他のすべてのポリイソシアネート成分は室温で加工した)。100℃の乾燥キャビネット中で8時間の硬化時間の後、試験プレート(長さ×幅×高さ:200mm×100mm×4mm)を脱型した。
ポリイソシアネートA‐Iを1.0.16%の「Zelec(登録商標)UN」(米国イリノイ州ノースフィールドのStepan Company製の酸性ホスフェートエステル離型剤)および0.5%の「Tinuvin(登録商標)326」(バーゼルのBASF Schweiz AG製の紫外線保護剤)と混合し、目に見える気泡の発生が終わるまで脱気するために60℃および40mbarで約3時間撹拌し、ポリチオール(B1)を同様に脱気した。
Claims (14)
- (A)ヘキサメチレンジイソシアネートベースの少なくとも1つのオリゴマーポリイソシアネートおよび任意にモノマーヘキサメチレンジイソシアネートを含有する、10〜50重量%のヘキサメチレンジイソシアネートベースの少なくとも1つのポリイソシアネート(a−1)、および
イソホロンジイソシアネートベースの少なくとも1つのオリゴマーポリイソシアネートおよび任意にモノマーイソホロンジイソシアネートを含有する、50〜90重量%のイソホロンジイソシアネートベースの少なくとも1つのポリイソシアネート(a−2)(ここで、重量%は、成分(a−1)および(a−2)の総重量を基準とする)、
(B)平均官能価2〜4を有するポリチオールから選択される、少なくとも1つの硫黄含有成分、並びに、任意に
(C)1つ以上の助剤および/または添加剤
を含有し、
但し、ポリイソシアネート(a−1)がモノマーヘキサメチレンジイソシアネートを含有するか、または
ポリイソシアネート(a−2)がモノマーイソホロンジイソシアネートを含有するか、または
ポリイソシアネート(a−1)がモノマーヘキサメチレンジイソシアネートを含有し、かつポリイソシアネート(a−2)がモノマーイソホロンジイソシアネートを含有する
組成物の光学レンズ製造のための使用。 - 光学レンズが眼鏡レンズである、請求項1記載の使用。
- (A)10〜50重量%のヘキサメチレンジイソシアネートベースの少なくとも1つのオリゴマーポリイソシアネート(a−1)、および
モノマーイソホロンジイソシアネートおよびイソホロンジイソシアネートベースの少なくとも1つのオリゴマーポリイソシアネートを含有する、50〜90重量%のイソホロンジイソシアネートベースの少なくとも1つのポリイソシアネート(a−2)(ここで、重量%は、成分(a−1)および(a−2)の総重量を基準とする)、
(B)平均官能価2〜4を有するポリチオールから選択される、少なくとも1つの硫黄含有成分、並びに、任意に
(C)1つ以上の助剤および/または添加剤
を含有し、
質量に関して、モノマーイソホロンジイソシアネートの量が、イソホロンジイソシアネートベースのオリゴマーポリイソシアネートの量より多い
組成物。 - 硫黄含有成分が、分子量78〜1000g/モルを有する、請求項3記載の組成物。
- 紫外線安定剤、触媒、酸化防止剤、離型剤、染料およびそれらの混合物から成る群から選択される少なくとも1つの助剤および/または添加剤(C)を使用する、請求項3または4記載の組成物。
- 分離された場所に配置された成分(A)および(B)を含有するパーツキットであって、
成分(A)が、成分(A−1)及び成分(A−2)から選択され、ここで、
成分(A−1)は、
ヘキサメチレンジイソシアネートベースの少なくとも1つのオリゴマーポリイソシアネートおよび任意にモノマーヘキサメチレンジイソシアネートを含有する、10〜50重量%のヘキサメチレンジイソシアネートベースの少なくとも1つのポリイソシアネート(a−1)、および
イソホロンジイソシアネートベースの少なくとも1つのオリゴマーポリイソシアネートおよび任意にモノマーイソホロンジイソシアネートを含有する、50〜90重量%のイソホロンジイソシアネートベースの少なくとも1つのポリイソシアネート(a−2)(ここで、重量%は、成分(a−1)および(a−2)の総重量を基準とする)であるが、
但し、ポリイソシアネート(a−1)がモノマーヘキサメチレンジイソシアネートを含有するか、または
ポリイソシアネート(a−2)がモノマーイソホロンジイソシアネートを含有するか、または
ポリイソシアネート(a−1)がモノマーヘキサメチレンジイソシアネートを含有し、かつポリイソシアネート(a−2)がモノマーイソホロンジイソシアネートを含有するものであり、
成分(A−2)は、
10〜50重量%のヘキサメチレンジイソシアネートベースの少なくとも1つのオリゴマーポリイソシアネート(a−1)、および
モノマーイソホロンジイソシアネートおよびイソホロンジイソシアネートベースの少なくとも1つのオリゴマーポリイソシアネートを含有する、50〜90重量%のイソホロンジイソシアネートベースの少なくとも1つのポリイソシアネート(a−2)であって、質量に関して、モノマーイソホロンジイソシアネートの量が、イソホロンジイソシアネートベースのオリゴマーポリイソシアネートの量より多い、ポリイソシアネート(a−2)(ここで、重量%は、成分(a−1)および(a−2)の総重量を基準とする)であり、
成分(B)が、平均官能価2〜4を有するポリチオールから選択される、少なくとも1つの硫黄含有成分である、パーツキット。 - ポリチオウレタンを製造するための、請求項3〜5のいずれか1項記載の組成物の使用。
- 透明材料を製造するための請求項7記載の使用。
- 透明成形品を製造するための請求項8記載の使用。
- 前記透明成形品が光学レンズである請求項9記載の使用。
- 光学レンズが眼鏡レンズである請求項10記載の使用。
- 請求項3〜5のいずれか1項記載の組成物を硬化することによって得られるポリチオウレタン。
- 請求項3〜5のいずれか1項記載の組成物を使用することによって得られる光学レンズ。
- 請求項3〜5のいずれか1項記載の組成物を硬化することによる透明材料を製造するための方法。
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