JP6980949B1 - ポリアミン化合物の製造方法及びその応用 - Google Patents

ポリアミン化合物の製造方法及びその応用 Download PDF

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Abstract

チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとを反応させてポリウレア化合物を生成させる第1工程と、ポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させてポリアミン化合物を生成させる第2工程と、を含むポリアミン化合物の製造方法。

Description

本開示は、ポリアミン化合物の製造方法及びその応用に関する。
樹脂を含むレンズであるプラスチックレンズは、無機レンズに比べ軽量で割れ難く、染色が可能なため、近年、メガネレンズ、カメラレンズ等の用途に急速に普及してきている。
例えば、チオウレタン樹脂を含むレンズについて、これまでに様々な検討がなされている(例えば、特許文献1〜3参照)。
特許文献1:特開昭63−46213号公報
特許文献2:特開平2−270859号公報
特許文献3:特開平7−252207号公報
チオウレタン樹脂は、通常、ポリチオール組成物及びポリイソシアネート化合物を原料として製造される。チオウレタン樹脂を含むレンズは、チオウレタン樹脂を含む成形体を切削加工することによって製造される。この際、チオウレタン樹脂を含む切削加工粉が大量に発生する。従来、大量に発生した切削加工粉は廃棄されるのみであり、有効利用されていなかった。
また、チオウレタン樹脂を含む成形体を製造する工程において、成形不良品又は加工不良品が発生する。従来、発生した成形不良品及び加工不良品は廃棄されるのみであり、有効利用されていなかった。
しかし、材料の有効利用(即ち、リサイクル)の観点から、切削加工粉に含まれるチオウレタン樹脂を出発物質として、ポリイソシアネート化合物の原料となるポリアミン化合物を製造する技術が望まれる。製造されたポリアミン化合物は、新たなポリイソシアネート化合物の原料として用いることができ、上記新たなポリイソシアネート化合物は、新たなチオウレタン樹脂の原料として用いることができる。
また、切削加工粉に含まれるチオウレタン樹脂を出発物質とすることに限らず、チオウレタン樹脂を出発物質としてポリアミン化合物を製造する技術が望まれる。
本開示の第1実施形態及び第2実施形態の目的は、チオウレタン樹脂を出発物質としてポリアミン化合物を製造することができるポリアミン化合物の製造方法及びその応用を提供することである。
上記課題を解決する手段には、以下の態様が含まれる。
本開示の第1実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法は、下記<1>に記載のポリチオール組成物の製造方法である。
本開示の第2実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法は、下記<12>に記載のポリチオール組成物の製造方法である。
各実施形態間において、重複部分が存在していてもよい。
<1> チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとを反応させてポリウレア化合物を生成させる第1工程と、
前記ポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させてポリアミン化合物を生成させる第2工程と、
を含むポリアミン化合物の製造方法。
<2> 前記第1工程では、前記チオウレタン樹脂を含む粉体と前記アミン化合物Aとを接触させることにより、前記粉体中の前記チオウレタン樹脂と前記アミン化合物Aとを反応させる<1>に記載のポリアミン化合物の製造方法。
<3> 更に、前記第1工程の前に、前記チオウレタン樹脂を含む切削加工粉を篩にかけることにより、前記篩を通過した、前記チオウレタン樹脂を含む粉体を得る篩工程を含み、
前記第1工程では、前記粉体と前記アミン化合物Aとを接触させることにより、前記粉体中の前記チオウレタン樹脂と前記アミン化合物Aとを反応させる<2>に記載のポリアミン化合物の製造方法。
<4> 前記篩のJIS Z−8801−1:2019で規定される公称目開きが、0.1mm〜20mmである<3>に記載のポリアミン化合物の製造方法。
<5> 更に、前記第1工程の前に、前記チオウレタン樹脂を含む粉体を、洗浄溶媒としての炭素数5〜12の炭化水素化合物によって洗浄する洗浄工程を含み、
前記第1工程では、前記洗浄工程で洗浄された前記粉体と、前記アミン化合物Aと、を接触させることにより、前記粉体中の前記チオウレタン樹脂と前記アミン化合物Aとを反応させる<1>〜<4>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<6> 前記第1工程では、前記チオウレタン樹脂と前記アミン化合物Aとを、70℃〜140℃の温度条件下で反応させる<1>〜<5>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<7> 前記第2工程では、前記ポリウレア化合物と前記アミン化合物Bとを、100℃〜180℃の温度条件下で反応させる<1>〜<6>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<8> 前記第2工程は、
ポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させてポリアミン化合物と反応副生成物とを生成させることと、
前記反応副生成物と無機塩基とを反応させてアミン化合物Bを生成させることと、
を含む、
<1>〜<7>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<9> 前記アミン化合物Aは、アミノ基及びモノアルキルアミノ基の少なくとも一方を含みアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数が1又は2である分子量300以下のアミン化合物であり、
前記アミン化合物Bは、アミノ基及びモノアルキルアミノ基の少なくとも一方を含みアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数が1〜50である分子量2000以下のアミン化合物である、
<1>〜<8>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<10> 前記第2工程が、
前記ポリウレア化合物と前記アミン化合物Bとを反応させてポリアミン化合物を含む反応混合物を得る反応工程と、
前記反応混合物から前記ポリアミン化合物を分離する分離工程と、
を含み、
前記分離工程が蒸留法によって前記反応混合物から前記ポリアミン化合物を分離することを含む、
<1>〜<9>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<11> 前記第2工程が、
前記ポリウレア化合物と前記アミン化合物Bとを反応させてポリアミン化合物を含む反応混合物を得る反応工程と、
前記反応混合物から前記ポリアミン化合物を分離する分離工程と、
を含み、
前記分離工程が、
前記反応混合物から、抽出溶媒によって前記ポリアミン化合物を抽出し、前記ポリアミン化合物を含む抽出液を得ることと、
前記抽出液から前記ポリアミン化合物を分離することと、
を含む<1>〜<10>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<12> チオウレタン樹脂とアルコール化合物とを、第3級アミン化合物であるアミン化合物XAの存在下で反応させてポリカルバメート化合物を生成させる工程X1と、
前記ポリカルバメート化合物とアミン化合物XBとを反応させてポリアミン化合物を生成させる工程X2と、
を含むポリアミン化合物の製造方法。
<13> 前記工程X1では、前記チオウレタン樹脂を含む粉体と前記アルコール化合物とを接触させることにより、前記粉体中の前記チオウレタン樹脂と前記アルコール化合物とを反応させる<12>に記載のポリアミン化合物の製造方法。
<14> 更に、前記工程X1の前に、前記チオウレタン樹脂を含む切削加工粉を分級することにより、前記切削加工粉よりも平均粒子径が小さい、前記チオウレタン樹脂を含む粉体を得る分級工程を含み、
前記工程X1では、前記粉体と前記アルコール化合物とを接触させることにより、前記粉体中の前記チオウレタン樹脂と前記アルコール化合物とを反応させる<13>に記載のポリアミン化合物の製造方法。
<15> 更に、前記工程X1の前に、前記チオウレタン樹脂を含む切削加工粉を篩にかけることにより、前記篩を通過した、前記チオウレタン樹脂を含む粉体を得る篩工程を含み、
前記工程X1では、前記粉体と前記アルコール化合物とを接触させることにより、前記粉体中の前記チオウレタン樹脂と前記アルコール化合物とを反応させる<13>に記載のポリアミン化合物の製造方法。
<16> 前記篩のJIS Z−8801−1:2019で規定される公称目開きが、0.1mm〜20mmである<15>に記載のポリアミン化合物の製造方法。
<17> 更に、前記工程X1の前に、前記チオウレタン樹脂を含む粉体を、洗浄溶媒としての炭素数5〜12の炭化水素化合物によって洗浄する洗浄工程を含み、
前記工程X1では、前記洗浄工程で洗浄された前記粉体と、前記アルコール化合物と、を接触させることにより、前記粉体中の前記チオウレタン樹脂と前記アルコール化合物とを反応させる<12>〜<16>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<18> 前記アルコール化合物は、沸点が135℃〜250℃である化合物を含む<12>〜<17>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<19> 前記工程X1では、前記チオウレタン樹脂と前記アルコール化合物とを、70℃〜200℃の温度条件下で反応させる<12>〜<18>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<20> 前記工程X2では、前記ポリカルバメート化合物と前記アミン化合物XBとを、100℃〜180℃の温度条件下で反応させる<12>〜<19>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<21> 前記工程X2は、
前記ポリカルバメート化合物と前記アミン化合物XBとを反応させてポリアミン化合物と反応副生成物とを生成させることと、
前記反応副生成物と無機塩基とを反応させてアミン化合物XBを生成させることと、
を含む、
<12>〜<20>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<22> 前記工程X2が、
前記ポリカルバメート化合物と前記アミン化合物XBとを反応させてポリアミン化合物を含む反応混合物を得る反応工程と、
前記反応混合物から前記ポリアミン化合物を分離する分離工程と、
を含み、
前記分離工程が、蒸留法によって前記反応混合物から前記ポリアミン化合物を分離することを含む、
<12>〜<21>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<23> 前記工程X2が、
前記ポリカルバメート化合物と前記アミン化合物XBとを反応させて前記ポリアミン化合物を含む反応混合物を得る反応工程と、
前記反応混合物から前記ポリアミン化合物を分離する分離工程と、
を含み、
前記分離工程が、
前記反応混合物から、抽出溶媒によって前記ポリアミン化合物を抽出し、前記ポリアミン化合物を含む抽出液を得ることと、
前記抽出液から前記ポリアミン化合物を分離することと、
を含む<12>〜<20>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<24> 前記ポリアミン化合物が、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス(アミノシクロヘキシル)メタン、2,5−ビス(アミノメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン、2,6−ビス(アミノメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン、トリレンジアミン、4,4'−ジフェニルメタンジアミン及びフェニレンジアミンからなる群から選択される少なくとも1種を含む<1>〜<23>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<25> 光学材料製造用のポリイソシアネート化合物の原料としてのポリアミン化合物を製造する方法である、<1>〜<24>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<26> 前記チオウレタン樹脂は、メガネレンズの製造過程、メガネの製造過程、及びメガネの廃棄過程のうちの少なくとも1つにおいて回収されたものである、<1>〜<25>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法。
<27> <1>〜<26>のいずれか1つに記載のポリアミン化合物の製造方法によってポリアミン化合物を製造する工程と、
前記ポリアミン化合物及び前記ポリアミン化合物の塩酸塩の少なくとも一方と、二塩化カルボニルと、を反応させてポリイソシアネート化合物を得る工程と、
を含むポリイソシアネート化合物の製造方法。
<28> <27>に記載のポリイソシアネート化合物の製造方法によってポリイソシアネート化合物を製造する工程と、
少なくとも前記ポリイソシアネート化合物と活性水素化合物とを混合することにより、前記ポリイソシアネート化合物及び前記活性水素化合物を含有する重合性組成物を得る工程と、
を含む重合性組成物の製造方法。
<29> <28>に記載の重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する工程と、
前記重合性組成物を硬化させることにより、樹脂を得る工程と、
を含む樹脂の製造方法。
<30> 樹脂を含む成形体を製造する方法であって、
<28>に記載の重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する工程と、
前記重合性組成物を硬化させることにより、樹脂を含む成形体を得る工程と、
を含む成形体の製造方法。
<31> 樹脂を含む成形体を含む光学材料を製造する方法であって、
<28>に記載の重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する工程と、
前記重合性組成物を硬化させることにより、樹脂を含む成形体を得る工程と、
を含む光学材料の製造方法。
<32> 樹脂を含む成形体を含むレンズを製造する方法であって、
<28>に記載の重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する工程と、
前記重合性組成物を硬化させることにより、樹脂を含む成形体を得る工程と、
を含むレンズの製造方法。
本開示の第1実施形態及び第2実施形態によれば、チオウレタン樹脂を出発物質としてポリアミン化合物を製造することができるポリアミン化合物の製造方法及びその応用が提供される。
本開示において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本開示において、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本開示において、組成物に含まれる各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
以下、本開示の第1実施形態及び第2実施形態について説明する。
以下、一方の実施形態における好ましい特徴として、他方の実施形態の好ましい特徴を適宜参照できる。
≪第1実施形態≫
〔ポリアミン化合物の製造方法〕
本開示の第1実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法は、
チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとを反応させてポリウレア化合物を生成させる第1工程と、
上記ポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させてポリアミン化合物を生成させる第2工程と、
を含む。
第1実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法によれば、チオウレタン樹脂を出発物質として、目的物としてのポリアミン化合物を製造することができる。
詳細には、第1工程において、アミン化合物Aによってチオウレタン樹脂が分解される反応である、加アミン分解(以下、第1加アミン分解ともいう)が起こり、この第1加アミン分解により、ポリウレア化合物が生成される。第2工程において、アミン化合物Bによって上記ポリウレア化合物が分解される反応である、加アミン分解(以下、第2加アミン分解ともいう)が起こり、この第2加アミン分解により、目的物であるポリアミン化合物が生成される。
本開示において、アミン化合物A及びアミン化合物Bの各々としては、いずれも公知のアミン化合物を用いることができ、特に制限はない。
本開示では、第1工程に用いられるアミン化合物をアミン化合物Aとし、第2工程に用いられるアミン化合物をアミン化合物Bとして区別する。アミン化合物A及びアミン化合物Bは、同種のアミン化合物であってもよいし、異種のアミン化合物であってもよい。
以下、第1実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法に含まれ得る各工程について説明する。
<第1工程>
第1工程は、チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとを反応させてポリウレア化合物を生成させる工程である。
(チオウレタン樹脂)
第1工程で用いるチオウレタン樹脂としては、公知のチオウレタン樹脂を用いることができ、例えば、特開昭63−46213号公報、特開平2−270859号公報、特開平7−252207号公報、特開昭60−199016号公報、国際公開第2008/047626号公報等の公知文献に記載されているチオウレタン樹脂を用いることができる。
第1工程で用いるチオウレタン樹脂は、メガネレンズの製造過程、メガネの製造過程、及びメガネの廃棄過程のうちの少なくとも1つにおいて回収されたものであることが好ましい。この態様によれば、メガネレンズの材料であるチオウレタン樹脂のリサイクルが実現される。
ここで、
メガネレンズの製造過程とは、樹脂原料であるモノマーを調合して注型重合することにより樹脂を製造する過程及び/又は樹脂成形体を切削加工してメガネレンズを得る過程を意味し、
メガネの製造過程とは、メガネレンズとメガネフレーム等の他の部材とを組み合わせてメガネを製造する過程を意味し、
メガネの廃棄過程とは、製造したが不要となったメガネ、使用済みのメガネ等を廃棄する過程を意味する。
いずれの過程でも、廃棄物として、メガネレンズの材料であるチオウレタン樹脂が発生し得る。
本態様では、これらの過程うちの少なくとも1つにおいて生じたチオウレタン樹脂を出発物質として用い、このチオウレタン樹脂とアミン化合物Aとを反応させ、チオウレタン樹脂の分解物である、ポリウレア化合物を得る。
上記出発原料は、チオウレタン樹脂を含む切削加工粉を含むことが好ましい。
この態様における第1工程では、チオウレタン樹脂を含む切削加工粉と、アミン化合物Aと、を接触させることにより、上記チオウレタン樹脂と上記アミン化合物Aとを反応させる。
この態様では、アミン化合物Aと、出発原料中のチオウレタン樹脂との反応性により優れるので、ポリウレア化合物をより効果的に生成させることができる。
チオウレタン樹脂は、通常、イソシアネート化合物とポリチオール組成物との重合体を含む。即ち、チオウレタン樹脂は、通常、イソシアネート化合物及びポリチオール組成物を原料として製造される。
−チオウレタン樹脂の原料としてのイソシアネート化合物−
チオウレタン樹脂の原料としてのイソシアネート化合物は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
チオウレタン樹脂の原料としてのイソシアネート化合物としては、例えば、前述した公知文献に記載されている、公知のイソシアネート化合物が挙げられる。
チオウレタン樹脂の原料としてのイソシアネート化合物は、イソシアナト基を2つ以上含むポリイソシアネート化合物を含むことが好ましい。
チオウレタン樹脂の原料としてのイソシアネート化合物は、
イソシアナト基を2つ含むジイソシアネート化合物を含むことがより好ましく、
ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ビス(イソシアナトシクロヘキシル)メタン、2,5−ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン、2,6−ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン、トリレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート及びフェニレンジイソシアネートからなる群から選択される少なくとも1種(以下、「イソシアネート成分A」ともいう)を含むことが更に好ましく、
イソシアネート成分Aを主成分として含むことが更に好ましい。
ここで、「イソシアネート成分Aを主成分として含む」とは、イソシアネート成分Aの総含有量が、チオウレタン樹脂の原料としてのイソシアネート化合物の全量に対し、50%以上であることを意味する。
上記イソシアネート化合物の全量に対するイソシアネート成分Aの総含有量は、好ましくは60%以上であり、より好ましくは70質量%以上であり、更に好ましくは80%以上である。
同様に、本開示において、組成物が、ある成分(以下、「成分X」とする)を「主成分として含む」とは、成分Xの含有量(成分Xが2種以上の化合物からなる場合には、上記2種以上の化合物の総含有量)が、組成物の全量に対し、50%以上であることを意味する。
主成分である成分Xの含有量は、組成物の全量に対し、好ましくは60%以上であり、より好ましくは70%以上であり、更に好ましくは80%以上である。
上記の「主成分として含む」との語の説明中における「%」は、高速液体クロマトグラフィーによって求められる、組成物の全ピークの合計面積に対する成分Xの全ピークの合計面積の比率(面積%)を意味する。
チオウレタン樹脂の原料としてのイソシアネート化合物は、チオウレタン樹脂の性能〔例えば、光学物性(例えば、屈折率及び/又はアッベ数)、耐熱性、比重d等〕の観点からみて、
m−キシリレンジイソシアネート、2,5−ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン及び2,6−ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン、イソホロンジイソシアネート、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ビス(イソシアナトシクロヘキシル)メタンからなる群から選択される少なくとも1種(以下、「イソシアネート成分A1」ともいう)を含むことが更に好ましく、
イソシアネート成分A1を主成分として含むことが更に好ましい。
−チオウレタン樹脂の原料としてのポリチオール組成物−
チオウレタン樹脂の原料としてのポリチオール組成物は、ポリチオール化合物を少なくとも1種含有する。
チオウレタン樹脂の原料としてのポリチオール化合物は、チオール基(即ち、メルカプト基)を2つ以上含む化合物であればよく、その他には特に限定されない。
チオウレタン樹脂の原料としてのポリチオール組成物に含まれるポリチオール化合物としては、例えば、前述した公知文献に記載されている、公知のポリチオール化合物が挙げられる。
チオウレタン樹脂の原料としてのポリチオール組成物は、
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、
4,8−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、
4,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、
5,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、
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)、
2,5−ジメルカプトメチル−1,4−ジチアン、
ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、及び
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)
からなる群から選択される少なくとも1種(以下、「ポリチオール成分A」ともいう)を含むことが好ましい。
ポリチオール組成物は、ポリチオール成分Aを主成分として含むことがより好ましい。
この場合、ポリチオール組成物は、ポリチオール成分A以外のその他の成分(例えば、その他のポリチオール化合物、ポリチオール化合物以外の成分、等)を少なくとも1種含有していてもよい。
その他のポリチオール化合物としては、例えば、メタンジチオール、1,2−エタンジチオール、1,2,3−プロパントリチオール、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−2,5−ジメチル−1,4−ジチアン、1,1,3,3−テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、1,1,2,2−テトラキス(メルカプトメチルチオ)エタン、4,6−ビス(メルカプトメチルチオ)−1,3−ジチアン、等が挙げられる。
チオウレタン樹脂の原料としてのポリチオール組成物のより具体的な態様としては、
4,8−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、4,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、及び5,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン(以下、これら3つの化合物をまとめて「ポリチオール成分A1」ともいう)を主成分として含む態様;
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(以下、「ポリチオール成分A2」ともいう)を主成分として含む態様;
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)(以下、「ポリチオール成分A3」ともいう)を主成分として含む態様;
ポリチオール成分A1及びポリチオール成分A3を主成分として含む態様;
ポリチオール成分A2及びポリチオール成分A3を主成分として含む態様;
等が挙げられる。
各態様のポリチオール組成物は、主成分以外のその他の成分(例えば、その他のポリチオール化合物、ポリチオール化合物以外の成分、等)を少なくとも1種含有していてもよい。
−その他の成分−
チオウレタン樹脂は、少なくとも1種のイソシアネート化合物とポリチオール組成物との重合体以外のその他の成分を含有していてもよい。
チオウレタン樹脂に含有され得るその他の成分については、後述する重合性組成物に含有され得る成分を適宜参照できる。
−チオウレタン樹脂を含む粉体−
第1工程では、チオウレタン樹脂を含む粉体(以下、「チオウレタン樹脂粉」ともいう)とアミン化合物とを接触させることにより、上記粉体中のチオウレタン樹脂とアミン化合物とを反応させることが好ましい。これにより、チオウレタン樹脂とアミン化合物との反応効率をより向上させることができる。
チオウレタン樹脂粉とアミン化合物とを接触させる方法には特に制限はなく、例えば、反応容器中にチオウレタン樹脂粉及びアミン化合物(及び必要に応じ反応溶媒)を入れて攪拌する方法が挙げられる。この例において、反応容器にチオウレタン樹脂粉及びアミン化合物(及び必要に応じ反応溶媒)を入れる順序には特に制限はない。
チオウレタン樹脂粉としては特に制限されないが、好ましくは、チオウレタン樹脂を含む成形体の切削加工粉(研磨粉の概念を含む。以下同じ。)及び/又は上記切削加工粉を篩にかけたもの(即ち、篩を通過した切削加工粉)である。
チオウレタン樹脂を含む成形体の切削加工粉は、例えば、チオウレタン樹脂を含む成形体を切削加工して光学材料(例えばレンズ)を製造する際に生じる。
また、チオウレタン樹脂粉は、チオウレタン樹脂を含む成形体を破砕及び/又は粉砕して得られた塊状粉でもよい。
(チオウレタン樹脂を含む樹脂混合物)
第1工程は、チオウレタン樹脂を含む樹脂混合物と、アミン化合物Aと、を接触させることにより、樹脂混合物中のチオウレタン樹脂と、アミン化合物Aと、を反応させてポリウレア化合物を生成させる工程であってもよい。
チオウレタン樹脂を含む樹脂混合物は、更に、チオウレタン樹脂以外の成分を含む。
チオウレタン樹脂以外の成分としては、チオウレタン樹脂以外の樹脂、レンズ作製用の無機材料(例えばガラス)、等が挙げられる。
チオウレタン樹脂以外の樹脂としては特に制限はない。
例えば;
チオウレタン樹脂を製造する際、原料にポリオール化合物を加えることによって製造された、チオウレタン樹脂とウレタン樹脂とのハイブリット材料;
チオウレタン樹脂を製造する際、原料にポリアミン化合物を加えることによって製造された、チオウレタン樹脂とウレア樹脂とのハイブリット材料;
等も、チオウレタン樹脂とチオウレタン樹脂以外の樹脂とを含む樹脂混合物の範囲に含まれる。
また、チオウレタン樹脂以外の樹脂としては、
メガネレンズ作製用の樹脂成形体の表面を保護するポリオレフィン製フィルム、
メガネレンズ作製用の樹脂成形体の表面を保護するハードコート又はプライマーコート、
メガネレンズ作製用の樹脂成形体を研磨する際に使用する研磨剤、
メガネレンズ作製用の樹脂成形体を切削加工する際に樹脂成形体を固定するための樹脂材料、
メガネレンズ作製用の樹脂成形体を作成する際に使用するガラスモールドを固定するために使用されるテープ又はテープ糊、
等も挙げられる。
樹脂混合物は、チオウレタン樹脂以外の樹脂として、ポリカーボネート樹脂、ポリアリルカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、及びエピスルフィド樹脂からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
これらの樹脂も、チオウレタン樹脂と同様に、メガネレンズの材料として用いられ得る樹脂である。
チオウレタン樹脂を含む樹脂混合物は、メガネレンズの製造過程、メガネの製造過程、及びメガネの廃棄過程のうちの少なくとも1つにおいて回収されたものであることが好ましい。
メガネレンズの製造過程、メガネの製造過程、及びメガネの廃棄過程については前述したとおりである。
チオウレタン樹脂を含む樹脂混合物は、チオウレタン樹脂を含む切削加工粉を含むことが好ましい。
(アミン化合物A)
第1工程で用いるアミン化合物Aとしては、公知のアミン化合物を特に制限なく用いることができる。
第1工程で用いるアミン化合物Aは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとの反応性をより向上させる観点から、アミン化合物Aの分子量は、好ましくは1000以下であり、より好ましくは500以下であり、更に好ましくは300以下であり、更に好ましくは200以下である。
アミン化合物Aの分子量の下限は、例えば45以上であり、好ましくは59以上であり、より好ましくは60以上である。
アミン化合物Aとしては、アミノ基及びモノアルキルアミノ基の少なくとも一方を含みアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数が1〜6(好ましくは1〜3、より好ましくは1又は2)であるアミン化合物が好ましい。
好ましいアミン化合物Aの一例として、
アミノ基及びモノアルキルアミノ基の少なくとも一方を含みアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数が1又は2である分子量300以下のアミン化合物が挙げられる。
アミン化合物Aとして、具体的には、例えば、炭素数2〜10のアルキルアミン、炭素数7〜10のアラルキルアミン(例えば、ベンジルアミン)、炭素数2〜10のジアルキルアミン(例えば、ジn−ブチルアミン)、炭素数2〜10のアルキルジアミン(例えば、エチレンジアミン、ビス(2−アミノエチル)エーテル)、炭素数2〜10のアルキルトリアミン(例えば、ビス(2−アミノエチル)アミン)、炭素数2〜10のヒドロキシアルキルアミン(例えば、モノエタノールアミン)、炭素数2〜10のビス(ヒドロキシアルキル)アミン(例えば、ビス(ヒドロキシエチル)アミン)、炭素数2〜10の環状アミン(例えば、モルホリン)、炭素数2〜10のアルキル(ヒドロキシアルキル)アミンのような2級アミン(例えば、メチルエタノールアミン、イソプロピルエタノールアミン)等が挙げられる。
アミン化合物Aとしては、ベンジルアミン、ジn−ブチルアミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、モルホリン、又はメチルエタノールアミンが好ましい。
−アミン化合物Aの仕込み量−
第1工程において、チオウレタン樹脂に対するアミン化合物Aの仕込み質量比(即ち、仕込み質量比〔アミン化合物A/チオウレタン樹脂〕)は適宜調整可能であるが、好ましくは0.10以上1.0未満である。
仕込み質量比〔アミン化合物A/チオウレタン樹脂〕が0.10以上である場合には、第1工程におけるポリウレア化合物の生成がより促進され、ひいては、第2工程におけるポリアミン化合物の生成量がより増大する。
仕込み質量比〔アミン化合物A/チオウレタン樹脂〕が1.0未満である場合には、反応混合物中におけるアミン化合物Aの残存をより抑制できる。
仕込み質量比〔アミン化合物A/チオウレタン樹脂〕は、好ましくは0.15〜0.95であり、より好ましくは0.20〜0.90である。
第1工程において、チオウレタン樹脂1gに対するアミン化合物Aの仕込みミリモル数は、好ましくは1.0mmol/g〜30mmol/gであり、より好ましくは2.0mmol/g〜20mmol/gであり、更に好ましくは3.0mmol/g〜10.0mmol/gである。
第1工程において、チオウレタン樹脂に対するアミン化合物Aの仕込み当量(仕込み当量〔アミン化合物A/チオウレタン樹脂〕)は、好ましくは1.0〜2.0であり、より好ましくは1.0超1.8以下であり、更に好ましくは1.0超1.6以下である。
仕込み当量〔アミン化合物A/チオウレタン樹脂〕が1.0以上である場合には、第1工程におけるポリウレア化合物の生成がより促進され、ひいては、第2工程におけるポリアミン化合物の生成量がより増大する。
仕込み当量〔アミン化合物A/チオウレタン樹脂〕が2.0以下である場合には、反応混合物中におけるアミン化合物Aの残存をより抑制できる。
ここで、チオウレタン樹脂に対するアミン化合物Aの仕込み当量(仕込み当量〔アミン化合物A/チオウレタン樹脂〕)は、仕込んだチオウレタン樹脂中のチオウレタン結合の総数に対する、仕込んだアミン化合物A中のアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数の比を意味する。
(第1反応溶媒)
チオウレタン樹脂原料を生成させる工程では、反応溶媒(以下、第1反応溶媒ともいう)の存在下で、チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとを反応させることが好ましい。
第1反応溶媒としては、炭素数5〜12(好ましくは6〜10、より好ましくは7〜9)の炭化水素化合物、炭素数4〜12のエーテル化合物、炭素数3〜12のケトン化合物、炭素数4〜12のエステル化合物、炭素数2〜12のアルコール化合物、又は炭素数2〜12のニトリル化合物が好ましい。
上記炭化水素化合物として、好ましくは、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、キシレン、メシチレン、又はトルエンであり、より好ましくは、ヘプタン、オクタン、ノナン、キシレン、メシチレン、又はトルエンであり、特に好ましくは、キシレン又はトルエンである。
上記エーテル化合物として、好ましくはジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ジメトキシエタン又は1,4−ジオキサンであり、特に好ましくはジメトキシエタンである。
上記ケトン化合物として、好ましくはアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、又は2−オクタノンであり、特に好ましくはメチルイソブチルケトンである。
上記エステル化合物として、好ましくは酢酸エチル、酢酸ブチル、又は酢酸ペンチルであり、特に好ましくは酢酸ペンチルである。
上記アルコール化合物として、好ましくはエタノール、1−プロパノール、イソプロパノール、1−ブタノール、1−オクタノール、2−オクタノール、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、又はメチルセロソルブであり、特に好ましくはベンジルアルコール又はエチレングリコールである。
上記ニトリル化合物として、好ましくはアセトニトリル又はプロピオニトリルであり、特に好ましくはアセトニトリルである。
上記反応溶媒として使用される化合物は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
(第1反応温度)
第1工程におけるチオウレタン樹脂とアミン化合物Aとの反応温度(以下、第1反応温度ともいう)は、適宜調整される。
第1工程では、チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとを、50℃〜150℃(より好ましくは60℃〜145℃、更に好ましくは70℃〜140℃)の温度条件下(即ち、第1反応温度)で反応させることが好ましい。
(第1反応時間)
第1工程におけるチオウレタン樹脂とアミン化合物Aとの反応時間は、適宜調整可能であるが、好ましくは0.1時間〜20時間であり、より好ましくは0.5時間〜16時間であり、更に好ましくは1時間〜10時間である。
(ポリウレア化合物)
第1工程で生成されるポリウレア化合物は、チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとの反応(即ち、第1加アミン分解)によって生成される、チオウレタン樹脂の加アミン分解物である。
ポリウレア化合物は、2つ以上のウレア結合を含む化合物である。
ポリウレア化合物は、例えば、チオウレタン樹脂の原料の一つであるポリイソシアネート化合物中の全てのイソシアナト基と、アミン化合物Aのアミノ基又はモノアルキルアミノ基と、が反応してウレア結合が形成されている構造を有するポリウレア化合物である。かかる構造を有するポリウレア化合物を、本開示では、原料の一つであるポリイソシアネート化合物(例えばm−キシリレンジイソシアネート(XDI))に対応するポリアミン化合物(例えばm−キシレンジアミン(XDA))と、アミン化合物A(例えば、モノエタノールアミン(MEA))と、のウレア体と称することがある。ここで、ポリイソシアネート化合物に対応するポリアミン化合物とは、ポリイソシアネート化合物中の全てのイソシアナト基をアミノ基に置き換えた化合物を意味する。ポリイソシアネート化合物に対応するポリアミン化合物は、第1実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法における目的物である。
(第1反応工程及び第1分離工程)
第1工程は、
チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとを反応させ、ポリウレア化合物を含むポリウレア含有混合物を含む反応混合物を得る反応工程と、
上記反応混合物からポリウレア含有混合物を分離する分離工程と、
を含んでいてもよい。
この場合、後述の第2工程では、前述の第1分離工程で分離された、ポリウレア含有混合物と、アミン化合物Bと、を混合することにより、ポリウレア含有混合物中のポリウレア化合物と、アミン化合物Bと、を反応させる。
ここで、ポリウレア含有混合物とは、ポリウレア化合物を含む2種以上のウレア化合物の混合物を意味する。
以下、上記反応混合物、上記反応工程、及び上記分離工程を、それぞれ、第1反応混合物、第1反応工程、及び第1分離工程とも称する。
第1反応工程における反応の好ましい態様については前述したとおりである。
第1分離工程における分離の方法には特に制限はなく、公知の方法を適用できる。
第1分離工程における分離の方法としては、濾過、デカンテーション、抽出、蒸留、乾燥(減圧乾燥を含む)、精製(例えばカラムクロマトグラム)等が挙げられる。分離の方法として、複数の方法を併用してもよい。
第1反応工程においてポリウレア含有混合物が固形分として生成される場合、第1分離工程は、好ましくは、第1反応混合物を濾過し、濾物として、ポリウレア含有混合物を得ることを含む。得られた濾物に対し、洗浄等の操作を施してもよい。
この場合、第1反応混合物を濾過して得られる濾液中には、加アミン分解反応によって生じる副生成物(詳細には、ポリウレア含有混合物を主生成物とした場合の副生成物)である、ポリチオール組成物が含まれ得る。副生成物としてのポリチオール組成物の好ましい態様については、前述した、チオウレタン樹脂の原料としてのポリチオール組成物の好ましい態様を適宜参照できる。
加アミン分解反応によって生じる副生成物としてのポリチオール組成物は、新たなチオウレタン樹脂の製造のための原料として利用できる。これにより、材料の有効利用(即ち、リサイクル)が実現される。
第1反応工程においてポリウレア含有混合物が液状かつ反応溶媒に溶解しない性状として生成される場合、第1分離工程は、好ましくは、上澄み液を分離し、抽出洗浄を重ねるデカンテーション法により、抽出残渣として、ポリウレア含有混合物を得ることを含む。得られた抽出残渣に対し、洗浄等の操作を施してもよい。
この場合、上澄み液中には、加アミン分解反応によって生じる副生成物(詳細には、ポリウレア含有混合物を主生成物とした場合の副生成物)である、ポリチオール組成物が含まれ得る。副生成物としてのポリチオール組成物の好ましい態様については、前述した、チオウレタン樹脂の原料としてのポリチオール組成物の好ましい態様を適宜参照できる。
加アミン分解反応によって生じる副生成物としてのポリチオール組成物は、新たなチオウレタン樹脂の製造のための原料として利用できる。これにより、材料の有効利用(即ち、リサイクル)が実現される。
第1反応工程においてポリウレア含有混合物が第1反応溶媒中に溶解している場合には、第1分離工程は、好ましくは、
第1反応混合物を濾過して濾液を得ることと、
濾液に、アルカリ金属を含む塩基を添加し、次いで水を添加して抽出を行うことにより、濾液から、副生成物としてのポリチオール組成物のアルカリ金属塩を除去することと、
上記アルカリ金属塩が除去された濾液から、ポリウレア含有混合物を分離することと、
を含む。
上記アルカリ金属塩が除去された濾液からのポリウレア含有混合物の分離は、例えば、濃縮、乾燥等の方法によって行うことができる。
<第2工程>
第2工程は、第1工程で生成されたポリウレア化合物と、アミン化合物Bと、を反応させて、目的物であるポリアミン化合物を生成させる工程である。
第2工程では、前述の第1分離工程で分離された、ポリウレア含有混合物と、アミン化合物Bと、を混合することにより、ポリウレア含有混合物中のポリウレア化合物と、アミン化合物Bと、を反応させてもよい。
第2工程における反応(第2加アミン分解)は、ポリウレア化合物と水酸化ナトリウムとの反応によってポリアミン化合物を得る公知の反応(例えば、後述する比較例1参照)と比較して、ポリアミン化合物の生成効率に優れる。その結果、上記公知の反応を適用した場合と比較して、ポリアミン化合物の生成量を増大させることができる。かかる効果は、第2工程で得られる反応混合物をガスクロマトグラム(GC)によって分析することによって確認することができる。
(アミン化合物B)
第2工程で用いるアミン化合物Bとしては、公知のアミン化合物を特に制限なく用いることができる。
第2工程で用いるアミン化合物Bは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
第2工程で用いるアミン化合物Bの好ましい態様は、第1工程で用いるアミン化合物Aの好ましい態様と同様である。但し、アミン化合物A及びアミン化合物Bは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
アミン化合物Aの好ましい態様の一つは、アミン化合物Aが、アミノ基及びモノアルキルアミノ基の少なくとも一方を含みアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数が1又は2である分子量300以下のアミン化合物である態様である。
アミン化合物Bの好ましい態様の一つは、アミン化合物Bが、アミノ基及びモノアルキルアミノ基の少なくとも一方を含みアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数が1〜50である分子量2000以下のアミン化合物である態様である。
アミン化合物Bは、ポリウレア化合物との反応性の観点から、アミノ基を含むことが好ましい。
アミン化合物Bは、第2反応温度をより高くすることができる観点から、沸点が100℃以上であるアミン化合物が好ましい。
アミン化合物Bは、反応後、蒸留による除去しやすさの観点から、沸点が200℃以下であるアミン化合物であってもよい。
アミン化合物Bは、容積効率の観点から、化合物中のアミノ基あたりの分子量が200以下(より好ましくは150以下)であるアミン化合物が好ましい。
このようなアミン化合物Bとして、具体的には、ベンジルアミン、モノエタノールアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、アミノプロパノール、プロピレンジアミン、1,3-プロパンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、アミノエチルエタノールアミン、ポリエチレンイミン等が挙げられる。
アミン化合物Bとしては、1,3-プロパンジアミン、ジエチレントリアミン、アミノエチルエタノールアミン、ベンジルアミン、又はモノエタノールアミンが好ましく、アミノエチルエタノールアミン、ジエチレントリアミン、又はモノエタノールアミンが特に好ましい。
アミン化合物Bは、逆反応(即ち、目的物であるポリアミン化合物と反応副生成物との反応)の抑制の点から、アミノ基及びモノアルキルアミノ基の少なくとも一方を含みアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数が2以上であることが好ましい場合がある。この場合、第2工程の反応における反応副生成物が環状ウレア化合物となる場合があり、かかる環状ウレア化合物が安定性に優れることから逆反応が抑制され得る。その結果、目的物であるポリアミン化合物の生成率が高くなり、かつ、生成速度が速くなり反応時間が短くなる場合がある。
また、アミン化合物Bがアミノ基及びモノアルキルアミノ基の少なくとも一方を含みアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数が2以上である場合、逆反応を抑制できるため、ポリアミン化合物と反応副生成物とを含む反応混合物から、蒸留法によってポリアミン化合物をより分離しやすいという利点、及び、第1工程におけるアミン化合物Aをより回収しやすいという利点がある。
このような効果が期待できるアミン化合物Bとして、具体的には、プロピレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、アミノエチルエタノールアミン、ポリエチレンイミン等が挙げられる。
アミン化合物Bとしては、1,3−プロパンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、又はアミノエチルエタノールアミンが好ましく、アミノエチルエタノールアミン、又はジエチレントリアミンが特に好ましい。
第2工程において、ポリウレア化合物に対するアミン化合物Bの仕込み当量(仕込み当量〔アミン化合物B/ポリウレア化合物〕)は、好ましくは0.1〜50であり、より好ましくは0.15〜45であり、更に好ましくは0.2〜40である。
仕込み当量〔アミン化合物B/ポリウレア化合物〕が0.1以上である場合には、ポリアミン化合物の生成がより促進される。
仕込み当量〔アミン化合物B/ポリウレア化合物〕が50以下である場合には、アミン化合物Bの使用量削減の点で有利である。
ここで、ポリウレア化合物に対するアミン化合物Bの仕込み当量(仕込み当量〔アミン化合物B/ポリウレア化合物〕)は、仕込んだポリウレア化合物中のウレア結合の総数に対する、仕込んだアミン化合物B中のアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数の比を意味する。
第2工程において、前述の第1分離工程で分離されたポリウレア含有混合物と、アミン化合物Bと、を混合することにより、ポリウレア含有混合物中のポリウレア化合物と、アミン化合物Bと、を反応させる場合、ポリウレア含有混合物の全量がポリウレア化合物であるものとみなして、仕込み当量〔アミン化合物B/ポリウレア化合物〕を決定してもよい。
第2工程では、反応溶媒の非存在下でポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させることができる。例えば、反応溶媒の非存在下で、ポリウレア化合物を含むポリウレア含有混合物とアミン化合物Bとを直接混合することにより、反応溶媒の非存在下でポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させることができる。
但し、第2工程では、反応溶媒の存在下でポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させてもよい。
第2工程において、ポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させる際、ポリウレア化合物及びアミン化合物Bに対し、無機塩基を共存させるとよい場合がある。この場合、上記反応における反応副生成物(例えば環状ウレア化合物(例えばイミダゾリジノン化合物))と無機塩基とが反応し、反応副生成物が、アミン化合物Bと炭酸塩とに分解され得る。これにより、アミン化合物Bを回収し得る。
この効果は、ポリウレア化合物とアミン化合物Bと無機塩基とを同時に加えて反応させた場合だけでなく、ポリウレア化合物とアミン化合物Bとの反応によって得られた反応混合物に対して無機塩基を加えて反応させた場合においても期待できる効果である。
また、上記効果は、アミン化合物Bがアミノ基及びモノアルキルアミノ基の少なくとも一方を含みアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数が2以上である場合において、より効果的に奏される。
無機塩基として、具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が挙げられる。
第2工程において、ポリウレア化合物及びアミン化合物Bに加えて無機塩基を共存させる場合、無機塩基の仕込み当量(仕込み当量〔無機塩基/ポリウレア化合物〕)は、好ましくは0.5〜5であり、より好ましくは1〜4であり、更に好ましくは1.5〜3である。
仕込み当量〔無機塩基/ポリウレア化合物〕が0.5以上である場合には、反応副生成物からのアミン化合物Bの生成がより促進される。
仕込み当量〔無機塩基/ポリウレア化合物〕が5以下である場合には、無機塩基の使用量削減の点で有利である。
ここで、ポリウレア化合物に対する無機塩基の仕込み当量(仕込み当量〔無機塩基/ポリウレア化合物〕)は、仕込んだポリウレア化合物中のウレア結合の総数に対する、仕込んだ無機塩基の総数の比を意味する。
第2工程において、前述の第1分離工程で分離されたポリウレア含有混合物と、無機塩基と、を混合することにより、ポリウレア含有混合物中のポリウレア化合物と、無機塩基と、を反応させる場合、ポリウレア含有混合物の全量がポリウレア化合物であるものとみなして、仕込み当量〔無機塩基/ポリウレア化合物〕を決定してもよい。
(第2反応温度)
第2工程におけるポリウレア化合物とアミン化合物Bとの反応温度(以下、第2反応温度ともいう)は、適宜調整される。
第2工程では、ポリウレア化合物とアミン化合物Bとを、80℃〜180℃(より好ましくは90℃〜180℃、更に好ましくは100℃〜180℃、更に好ましくは110℃〜170℃、更に好ましくは120℃〜160℃)の温度条件下(即ち、第2反応温度)で反応させることが好ましい。
また、第2工程では、加圧条件下で反応を行ってもよい。加圧条件下で反応を行った場合、反応時間を短縮できる場合がある。
(第2反応時間)
第2工程におけるポリウレア化合物とアミン化合物Bとの反応時間は、適宜調整可能であるが、好ましくは0.1時間〜40時間であり、より好ましくは0.5時間〜20時間であり、更に好ましくは1時間〜10時間である。
(第2反応工程及び第2分離工程)
第2工程は、
ポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させ、ポリアミン化合物を含む反応混合物を得る反応工程と、
上記反応混合物からポリアミン化合物を分離する分離工程と、
を含んでいてもよい。
以下、上記反応混合物、上記反応工程、及び上記分離工程を、それぞれ、第2反応混合物、第2反応工程、及び第2分離工程とも称する。
第2反応工程における反応の好ましい態様については前述したとおりである。
第2分離工程における分離の方法には特に制限はなく、公知の方法を適用できる。
第2分離工程における分離の方法としては、濾過、デカンテーション、洗浄、抽出、蒸留、減圧(例えば真空引き)、精製(例えばカラムクロマトグラフィー)等が挙げられる。分離の方法として、複数の方法を併用してもよい。
第2分離工程の好ましい態様として、
第2反応混合物から、第2抽出溶媒によってポリアミン化合物を抽出して抽出液を得ることと、
抽出液からポリアミン化合物を分離することと、
を含む態様(「第2分離態様C」ともいう)が挙げられる。
第2分離態様Cでは、第2反応混合物から直接的にポリアミン化合物を分離するのではなく、第2反応混合物からポリアミン化合物を抽出した抽出液からポリアミン化合物を分離する。これにより、最終的に得られるポリアミン化合物の単離収率がより向上する。この理由は明らかではないが、第2分離工程における不均化(詳細には、ポリアミン化合物がポリウレア化合物に戻る反応)がより抑制されるためと考えられる。
第2分離工程の好ましい態様として、第2反応混合物からポリアミン化合物を蒸留法によって分離することを含む態様も挙げられる。
例えば、前述のとおり、アミン化合物Bが、アミノ基及びモノアルキルアミノ基の少なくとも一方を含みアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数が2以上である場合には、第2工程の反応における反応副生成物が、安定性に優れた環状ウレア化合物となる場合がある。この場合には、目的物であるポリアミン化合物と反応副生成物(即ち、環状ウレア化合物)との反応が抑制されるので、蒸留法によるポリアミン化合物の分離をより行いやすい。
第2反応混合物からポリアミン化合物を蒸留法によって分離する場合、ろ過により、第2反応混合物から不溶成分を除去し、不溶成分が除去された第2反応混合物からポリアミン化合物を蒸留法によって分離してもよい。
ろ過により、第2反応混合物から不溶成分を除去する場合、ろ過の前に第2反応混合物を希釈し、希釈された第2反応混合物をろ過してもよい。
第2分離態様Cにおける第2抽出溶媒としては、例えば、炭化水素化合物等が挙げられる。
例えば、第2抽出溶媒として炭化水素化合物を用いる場合、第2抽出溶媒としての炭化水素化合物の好ましい態様としては、前述した第1反応溶媒としての炭化水素化合物の好ましい態様が挙げられる。但しこの場合、第2抽出溶媒としての炭化水素化合物と第1反応溶媒としての炭化水素化合物とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
第2分離態様Cにおける抽出液からのポリアミン化合物の分離の操作は、蒸留を含むことが好ましい。
(目的物としてのポリアミン化合物)
第1実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法における目的物としてのポリアミン化合物は、ポリウレア化合物とアミン化合物Bとの反応(即ち、第2加アミン分解)によって生成される、チオウレタン樹脂の加アミン分解物である。
目的物としてのポリアミン化合物は、好ましくは、第1工程における出発物質であるチオウレタン樹脂の原料としてのポリイソシアネート化合物に対応するポリアミン化合物(詳細には、ポリイソシアネート化合物中のイソシアナト基をアミノ基に置き換えた化合物)である。
目的物としてのポリアミン化合物は、アミノ基を2つ以上含む化合物であればよい。
目的物としてのポリアミン化合物は、
アミノ基を2つ含むジアミン化合物を含むことが好ましく、
ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス(アミノシクロヘキシル)メタン、2,5−ビス(アミノメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン、2,6−ビス(アミノメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン、トリレンジアミン、4,4'−ジフェニルメタンジアミン及びフェニレンジアミンからなる群から選択される少なくとも1種(以下、「ポリアミン成分A」ともいう)を含むことが好ましく、
ポリアミン成分Aを主成分として含むことがより好ましい。
目的物としてのポリアミン化合物は、m−キシリレンジアミン、2,5−ビス(アミノメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン、イソホロンジイソシアネート、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ビス(イソシアナトシクロヘキシル)メタン及び2,6−ビス(アミノメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタンからなる群から選択される少なくとも1種(以下、「ポリアミン成分A1」ともいう)を含むことが更に好ましく、
ポリアミン成分A1を主成分として含むことが更に好ましい。
目的物としてのポリアミン化合物の用途には特に制限はなく、様々な用途に適用可能である。
目的物としてのポリアミン化合物は、例えば、ポリイソシアネート化合物の原料として用いることができる。
製造されたポリイソシアネート化合物は、例えば、チオウレタン樹脂又はウレタン樹脂の製造に用いることができる。
製造されたポリイソシアネート化合物の具体的な用途として、光学材料(例えばレンズ)製造用のポリイソシアネート化合物が挙げられる。
言い換えれば、第1実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法の具体例として、光学材料製造用のポリイソシアネート化合物の原料としてのポリアミン化合物を製造する方法が挙げられる。この具体例において、出発物質として、光学材料を製造する際に生じたチオウレタン樹脂を含む切削加工粉を用いた場合には、材料(チオウレタン樹脂、ポリイソシアネート化合物)の有効利用(即ち、リサイクル)が効果的に実現される。
<篩工程>
第1実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法は、更に、第1工程の前に、チオウレタン樹脂を含む切削加工粉を篩にかけることにより、篩を通過した、チオウレタン樹脂を含む粉体(即ち、篩を通過した切削加工粉)を得る篩工程を含んでもよい。この場合、第1工程では、上記粉体とアミン化合物Aとを接触させることにより、上記粉体中のチオウレタン樹脂とアミン化合物Aとを反応させる。
第1実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法が篩工程を含む場合には、第1工程において、粒子サイズが小さい粒子からなる粉体と、アミン化合物Aと、を接触させるので、チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとの反応(即ち、ポリウレア化合物の生成反応)をより促進させることができる。その結果、最終目的物であるポリアミン化合物の生成量をより増大させることができる。
上記篩には特に制限はない。
篩のJIS Z−8801−1:2019で規定される公称目開きは、例えば0.1mm〜20mmであり、好ましくは0.1mm〜10mmであり、より好ましくは0.1mm〜5mmであり、更に好ましくは0.1mm〜2mmであり、更に好ましくは0.3mm〜2mmであり、更に好ましくは0.5mm〜1.5mmである。
第1実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法は、更に、第1工程の前に、第2実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法における分級工程を含んでいてもよい。
<洗浄工程>
第1実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法は、更に、第1工程の前に、チオウレタン樹脂粉(即ち、チオウレタン樹脂を含む粉体)を、洗浄溶媒としての炭素数5〜12の炭化水素化合物によって洗浄する洗浄工程を含んでもよい。この場合、第1工程では、洗浄工程で洗浄されたチオウレタン樹脂粉中のチオウレタン樹脂と、アミン化合物Aと、を反応させる。これにより、チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとの反応(即ち、ポリウレア化合物の生成反応)をより促進させることができる。その結果、最終目的物であるポリアミン化合物の生成量をより増大させることができる。
特に、第1実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法において、チオウレタン樹脂を含む切削加工粉を出発物質として用いる場合には、上記洗浄工程により、切削加工粉に付着している切削加工機由来のオイルを効果的に除去することができるので、上記効果がより効果的に奏される。
洗浄溶媒としての炭化水素化合物は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
洗浄溶媒としての炭化水素化合物の好ましい態様は、前述した第1反応溶媒としての炭化水素化合物の好ましい態様と同様である。
但し、第1反応溶媒と洗浄溶媒とは、同一であっても異なっていてもよい。
洗浄工程における洗浄の方法には特に制限はなく、チオウレタン樹脂粉に対し、上記洗浄溶媒を加えて混合する方法等、公知の方法を適用できる。
第1実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法が、前述した篩工程と洗浄工程とを含む場合、篩工程及び洗浄工程は、この順に実施することが好ましい。この場合、篩を通過しなかった切削加工粉を洗浄する必要がないので、洗浄溶媒の使用量をより低減できる。
〔ポリイソシアネート化合物の製造方法〕
本開示の第1実施形態に係るポリイソシアネート化合物の製造方法は、
上述した第1実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法によってポリアミン化合物を製造する工程と、
上記ポリアミン化合物及び上記ポリアミン化合物の塩酸塩の少なくとも一方と、二塩化カルボニルと、を反応させてポリイソシアネート化合物を得る工程と、
を含む。
ポリイソシアネート化合物の製造方法によれば、出発物質としてチオウレタン樹脂を用い、目的物としてポリイソシアネート化合物を得ることができるので、材料(チオウレタン樹脂及びその原料であるポリイソシアネート化合物)の有効活用が実現される。
第1実施形態に係るポリイソシアネート化合物の製造方法によって製造されたポリイソシアネート化合物の用途には特に制限はなく、様々な用途に適用可能である。
ポリイソシアネート化合物は、例えば、チオウレタン樹脂又はウレタン樹脂の製造に用いることができる。
目的物であるポリイソシアネート化合物の具体的な用途として、光学材料(例えばレンズ)製造用のポリイソシアネート化合物が挙げられる。
言い換えれば、第1実施形態に係るポリイソシアネート化合物の製造方法の具体例として、光学材料製造用のポリイソシアネート化合物を製造する方法が挙げられる。この具体例において、出発物質として、光学材料を製造する際に生じたチオウレタン樹脂を含む切削加工粉を用いた場合には、材料(チオウレタン樹脂、ポリイソシアネート化合物)の有効利用(即ち、リサイクル)が効果的に実現される。
ポリイソシアネート化合物を得る工程では、上記ポリアミン化合物及び上記ポリアミン化合物の塩酸塩の少なくとも一方と、二塩化カルボニル(以下、「ホスゲン」ともいう)と、を反応させ、上記ポリアミン化合物におけるアミノ基をイソシアナト基に変化させることにより、ポリイソシアネート化合物を得ることができる。
この反応自体は公知であり、公知のポリイソシアネート化合物の製造方法を適宜参照できる。
〔重合性組成物の製造方法〕
本開示の第1実施形態に係る重合性組成物の製造方法は、
前述した第1実施形態に係るポリイソシアネート化合物の製造方法によってポリイソシアネート化合物を製造する工程と、
少なくともポリイソシアネート化合物と活性水素化合物とを混合することにより、ポリイソシアネート化合物及び活性水素化合物を含有する重合性組成物を得る工程と、
を含む。
第1実施形態に係る重合性組成物の製造方法は、必要に応じ、その他の工程を含んでもよい。
第1実施形態に係る重合性組成物の製造方法では、
ポリイソシアネート化合物を製造する工程において、チオウレタン樹脂(例えば、チオウレタン樹脂の成形体の研削加工粉中のチオウレタン樹脂)を出発物質としてポリイソシアネート化合物を製造し、
重合性組成物を得る工程において、上記で製造されたポリイソシアネート化合物と、活性水素化合物と、を含有する重合性組成物を製造する。
得られた重合性組成物は、再度、チオウレタン樹脂の製造に用いることができる。
このようにして、第1実施形態に係る重合性組成物の製造方法では、材料(即ち、チオウレタン樹脂及びその原料であるポリイソシアネート化合物)の有効利用(即ち、リサイクル)が実現される。
<ポリイソシアネート化合物を製造する工程>
ポリイソシアネート化合物を製造する工程については、前述した第1実施形態に係るポリイソシアネート化合物の製造方法を適宜参照できる。
<重合性組成物を得る工程>
重合性組成物を得る工程では、少なくとも上記ポリイソシアネート化合物と活性水素化合物とを混合することにより、上記ポリイソシアネート化合物及び活性水素化合物を含有する重合性組成物を得る。
活性水素化合物としては、ポリチオール化合物、ポリオール化合物、ポリアミン化合物等が挙げられる。
活性水素化合物は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
活性水素化合物としては、ポリチオール組成物が好ましい。
活性水素化合物としてのポリチオール組成物の好ましい態様は、「ポリアミン化合物の製造方法」の項で説明した、「チオウレタン樹脂の原料としてのポリチオール組成物」の好ましい態様と同様である。
重合性組成物を得る工程において、活性水素化合物と、ポリイソシアネート化合物と、の混合割合は特に限定されない。
重合性組成物を得る工程において、ポリイソシアネート化合物の仕込み質量に対する活性水素化合物の仕込み質量の比(即ち、仕込み質量〔活性水素化合物/ポリイソシアネート化合物〕)は、好ましくは0.10〜10.0であり、より好ましくは0.20〜5.00であり、更に好ましくは0.50〜1.50であり、更に好ましくは0.70〜1.30である。
また、ポリチオール組成物に含まれるポリチオール化合物のメルカプト基とポリイソシアネート化合物のイソシアナト基のモル比(メルカプト基/イソシアナト基)は、0.5〜3.0であることが好ましく、0.6〜2.0であることがより好ましく、0.8〜1.3であることがさらに好ましい。
重合性組成物を得る工程において、活性水素化合物と、ポリイソシアネート化合物と、の総仕込み質量は特に限定されないが、製造される重合性組成物の全量に対し、好ましくは60質量%以上であり、より好ましくは80質量%以上であり、更に好ましくは90質量%以上である。
重合性組成物を得る工程では、少なくとも上記ポリイソシアネート化合物と活性水素化合物とを混合するが、必要に応じ、上記ポリイソシアネート化合物及び活性水素化合物と、その他の成分と、を混合してもよい。
また、重合性組成物を得る工程では、少なくとも上記ポリイソシアネート化合物と活性水素化合物とを混合した後、混合物に対し、その他の成分を添加してもよい。
これらのその他の成分としては、重合触媒、内部離型剤、樹脂改質剤、鎖延長剤、架橋剤、ラジカル捕捉剤、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、油溶染料、充填剤、密着性向上剤、抗菌剤、帯電防止剤、染料、蛍光増白剤、蛍光顔料、無機顔料、等が挙げられる。
重合触媒としては、3級アミン化合物、その無機酸塩又は有機酸塩、金属化合物、4級アンモニウム塩、有機スルホン酸等を挙げることができる。
内部離型剤としては、酸性リン酸エステルを用いることができる。酸性リン酸エステルとしては、リン酸モノエステル、リン酸ジエステルを挙げることができ、それぞれ単独又は2種類以上混合して使用することできる。
樹脂改質剤としては、例えば、エピスルフィド化合物、アルコール化合物、アミン化合物、エポキシ化合物、有機酸、有機酸の無水物、(メタ)アクリレート化合物等を含むオレフィン化合物、等が挙げられる。ここで、(メタ)アクリレート化合物とは、アクリレート化合物及びメタクリレート化合物の少なくとも一方を意味する。
重合性組成物を得る工程において、上述した成分の混合は、常法に従って行うことができ、混合の方法は特に制限されない。
〔樹脂の製造方法〕
本開示の第1実施形態に係る樹脂の製造方法は、
上述した第1実施形態に係る重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する工程と、
上記重合性組成物を硬化させることにより、樹脂を得る工程と、
を含む。
第1実施形態に係る樹脂の製造方法は、必要に応じ、その他の工程を含んでいてもよい。
第1実施形態に係る樹脂の製造方法によれば、上述した第1実施形態に係る重合性組成物の製造方法と同様の効果が奏される。
第1実施形態に係る樹脂の製造方法によって製造される樹脂及び後述の第1実施形態に係る樹脂は、いずれもウレタン樹脂又はチオウレタン樹脂であるが、ポリアミン化合物の出発物質の一つであるチオウレタン樹脂と区別するために、本開示では、単に「樹脂」と称する。
樹脂を得る工程では、上記重合性組成物を硬化させることにより、樹脂を得る。
上記重合性組成物の硬化は、上記重合性組成物中のモノマー(具体的には、ポリチオール組成物及びポリイソシアネート化合物。以下同じ。)を重合させることによって行うことができる。重合の前処理として、重合性組成物に対し、濾過、脱気等の処理を施してもよい。
上記重合性組成物中のモノマーを重合させるための重合条件(例えば、重合温度、重合時間等)は、組成物の組成、組成物中のモノマーの種類及び使用量、組成物中の重合触媒の種類及び使用量、後述のモールドを用いる場合にはモールドの性状、等を考慮し、適宜設定される。
重合温度として、例えば、−50℃〜150℃、10℃〜150℃、等が挙げられる。
重合時間として、例えば、1時間〜200時間、1時間〜80時間、等が挙げられる。
樹脂を得る工程は、モノマーの重合によって得られた重合体に対し、アニール等の処理を施して樹脂を得てもよい。
アニールの温度としては、50℃〜150℃、90℃〜140℃、100℃〜130℃、等が挙げられる。
〔成形体の製造方法〕
本開示の第1実施形態に係る成形体の製造方法は、樹脂を含む成形体を製造する方法であって、
上述した第1実施形態に係る重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する工程と、
上記重合性組成物を硬化させることにより、樹脂を含む成形体を得る工程と、
を含む。
第1実施形態に係る成形体の製造方法は、必要に応じ、その他の工程を含んでいてもよい。
第1実施形態に係る成形体の製造方法によれば、上述した第1実施形態に係る重合性組成物の製造方法と同様の効果が奏される。
樹脂を含む成形体を得る工程では、上記重合性組成物を硬化させることにより、樹脂を含む成形体を得る。
上記重合性組成物の硬化、即ち、上記重合性組成物中のモノマーの重合の好ましい条件は、「樹脂の製造方法」の項を適宜参照できる。
本工程における重合の一例として、注型重合が挙げられる。
注型重合では、はじめに、ガスケット又はテープ等で保持された成型モールド間に、上記重合性組成物を注入する。この際、必要に応じ、脱泡処理、濾過処理等を行ってもよい。
次に、成型モールド間に注入された重合性組成物中のモノマーを重合させることにより、成型モールド間で組成物を硬化させて硬化物を得る。次いで、硬化物を成型モールドから外し、樹脂を含む成形体を得る。
上記モノマーの重合は、重合性組成物を加熱することによって行ってもよい。この加熱は、例えば、オーブン中、水中等で加熱対象物を加熱する機構を備えた加熱装置を用いて行うことができる。
第1実施形態における樹脂(又は成形体)のガラス転移温度Tgは、耐熱性の観点から、好ましくは70℃以上であり、より好ましくは80℃以上であり、更に好ましくは85℃以上である。
上記ガラス転移温度Tgは、130℃以下であってもよく、120℃以下であってもよく、110℃以下であってもよい。
第1実施形態における樹脂(又は成形体)の屈折率(ne)は、光学材料への適用の観点から、好ましくは1.500以上であり、より好ましくは1.540以上であり、更に好ましくは1.590以上である。
上記屈折率(ne)の上限は特に制限はないが、上限は例えば1.750である。
第1実施形態における樹脂(又は成形体)のアッベ数は、光学材料への適用の観点から、好ましくは28以上であり、より好ましくは30以上である。
上記アッベ数の上限は特に制限はないが、上限は例えば50であり、好ましくは45である。
第1実施形態における樹脂(又は成形体)の比重dは、光学材料への適用の観点から、好ましくは1.10以上であり、より好ましくは1.20以上である。
上記比重dの上限は特に制限はないが、上限は例えば1.50であり、好ましくは1.40である。
〔光学材料の製造方法、レンズの製造方法〕
本開示の第1実施形態に係る光学材料(例えばレンズ)の製造方法は、樹脂を含む成形体を含む光学材料(例えばレンズ)を製造する方法であって、
上述した第1実施形態に係る重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する工程と、
上記重合性組成物を硬化させることにより、樹脂を含む成形体を得る工程と、
を含む。
第1実施形態に係る光学材料(例えばレンズ。以下同じ。)の製造方法は、必要に応じ、その他の工程を含んでいてもよい。
第1実施形態に係る光学材料の製造方法によれば、上述した第1実施形態に係る重合性組成物の製造方法と同様の効果が奏される。
第1実施形態に係る光学材料の製造方法は、第1実施形態に係る成形体の製造方法の応用である。
例えば、第1実施形態に係る成形体の製造方法において、前述した注型重合に用いる成型モールドの形状を適宜選択することにより、光学材料(例えばレンズ)に適用可能な成形体を得ることができる。
光学材料としては、レンズ(例えば、メガネレンズ、カメラレンズ、偏光レンズ)、発光ダイオード(LED)、等が挙げられる。
第1実施形態に係る光学材料(例えばレンズ)の製造方法は、樹脂を含む成形体に対し、片面又は両面にコーティング層を形成する工程を含んでいてもよい。
コーティング層として、具体的には、プライマー層、ハードコート層、反射防止層、防曇コート層、防汚染層、撥水層等が挙げられる。
これらのコーティング層はそれぞれ単独で形成してもよいし、複数のコーティング層を多層化して形成してもよい。両面にコーティング層を形成する場合、それぞれの面に同様なコーティング層を形成してもよいし、異なるコーティング層を形成してもよい。
コーティング層の成分は、目的に応じて適宜選択できる。
コーティング層の成分としては、例えば、樹脂(例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、等)、赤外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、フォトクロ化合物、染料、顔料、帯電防止剤等が挙げられる。
メガネレンズ及びコーティング層については、例えば、国際公開第2017/047745号等の公知文献の記載を適宜参照できる。
≪第2実施形態≫
〔ポリアミン化合物の製造方法〕
本開示の第2実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法は、
チオウレタン樹脂とアルコール化合物とを、第3級アミン化合物であるアミン化合物XAの存在下で反応させてポリカルバメート化合物を生成させる工程X1と、
上記ポリカルバメート化合物とアミン化合物XBとを反応させてポリアミン化合物を生成させる工程X2と、
を含む。
第2実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法によれば、チオウレタン樹脂を出発物質として、目的物としてのポリアミン化合物を製造することができる。
詳細には、工程X1において、第3級アミン化合物であるアミン化合物XAの存在下で、アルコール化合物によってチオウレタン樹脂が分解される反応である、加アルコール分解が起こり、この加アルコール分解により、ポリカルバメート化合物が生成される。次いで工程X2において、アミン化合物XBによって上記ポリカルバメート化合物が分解される反応である、加アミン分解が起こり、この加アミン分解により、目的物であるポリアミン化合物が生成される。
本開示において、第3級アミン化合物であるアミン化合物XAとしては、公知の第3級アミン化合物を用いることができ、特に制限はない。
アミン化合物XBとしては、公知のアミン化合物を用いることができ、特に制限はない。アミン化合物XBは、第3級アミン化合物であることには限定されない。
アミン化合物XA及びアミン化合物XBは、同種のアミン化合物であってもよいし、異種のアミン化合物であってもよい。
以下、第2実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法に含まれ得る各工程について説明する。
<工程X1>
工程X1は、チオウレタン樹脂とアルコール化合物とを、第3級アミン化合物であるアミン化合物XAの存在下で反応させてポリカルバメート化合物を生成させる工程である。
(チオウレタン樹脂)
工程X1で用いるチオウレタン樹脂としては、第1実施形態における第1工程で用いるチオウレタン樹脂と同様であり、好ましい範囲も同様である。
工程X1は、チオウレタン樹脂を含む樹脂混合物と、アルコール化合物と、第3級アミン化合物であるアミン化合物XAの存在下で接触させることにより、樹脂混合物中のチオウレタン樹脂と、アルコール化合物と、をアミン化合物XAの存在下で反応させてポリカルバメート化合物を生成させる工程であってもよい。
この場合のチオウレタン樹脂を含む樹脂混合物の好ましい態様は、第1実施形態における第1工程で用い得るチオウレタン樹脂を含む樹脂混合物の好ましい態様と同様である。
−チオウレタン樹脂を含む粉体−
工程X1では、チオウレタン樹脂を含む粉体(以下、「チオウレタン樹脂粉」ともいう)とアルコール化合物とを接触させることにより、上記粉体中のチオウレタン樹脂とアルコール化合物とを反応させることが好ましい。これにより、チオウレタン樹脂とアルコール化合物との反応効率をより向上させることができる。
チオウレタン樹脂粉とアルコール化合物とを接触させる方法には特に制限はなく、例えば、反応容器中にチオウレタン樹脂粉及びアルコール化合物(及び必要に応じ反応溶媒)を入れて攪拌する方法が挙げられる。この例において、反応容器にチオウレタン樹脂粉及びアルコール化合物(及び必要に応じ反応溶媒)を入れる順序には特に制限はない。
チオウレタン樹脂粉としては特に制限されないが、好ましくは、チオウレタン樹脂を含む成形体の切削加工粉(研磨粉の概念を含む。以下同じ。)及び/又は上記切削加工粉を篩にかけたもの(即ち、篩を通過した切削加工粉)である。
チオウレタン樹脂を含む成形体の切削加工粉は、例えば、チオウレタン樹脂を含む成形体を切削加工して光学材料(例えばレンズ)を製造する際に生じる。
また、チオウレタン樹脂粉は、チオウレタン樹脂を含む成形体を、破砕及び/又は粉砕して得られた塊状粉でもよい。
(アルコール化合物)
工程X1では、チオウレタン樹脂に対し、アルコール化合物を少なくとも1種反応させる。
アルコール化合物は、チオウレタン樹脂に対する分解剤として機能すると考えられる。
工程X1で用いるアルコール化合物としては、公知のアルコール化合物を特に制限なく用いることができる。
工程X1で用いるアルコール化合物(即ち、チオウレタン樹脂と反応させるアルコール化合物)は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
また、工程X1で用いるアルコール化合物は、ヒドロキシ基を1つのみ含むモノアルコール化合物であってもよいし、ヒドロキシ基を2つ以上含むポリオール化合物であってもよい。
チオウレタン樹脂とアルコール化合物との反応性をより向上させる観点から、アルコール化合物の分子量は、好ましくは1000以下であり、より好ましくは500以下であり、更に好ましくは300以下であり、更に好ましくは200以下である。
アルコール化合物の分子量の下限は、例えば40以上であり、好ましくは50以上であり、より好ましくは60以上である。
工程X1で用いるアルコール化合物は、好ましくは、沸点が135℃〜250℃であるアルコール化合物(以下、「アルコール化合物A」ともいう)を含む。
本開示において、沸点とは、1気圧(101325Pa)下における沸点を意味する。
工程X1で用いるアルコール化合物の全量中に占めるアルコール化合物Aの割合は、好ましくは50質量%〜100質量%であり、より好ましくは60質量%〜100質量%であり、更に好ましくは80質量%〜100質量%である。
工程X1で用いるアルコール化合物として、
好ましくは、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、2−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、1−デカノール、1−ノナノール、1−オクタノール、1−ヘプタノール、1−ヘキサノール、1−ペンタノール、プロピレングリコール、又はエチレングリコールであり、
より好ましくは、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、1−デカノール、1−ノナノール、1−オクタノール、1−ヘプタノール、1−ヘキサノール、1−ペンタノール、プロピレングリコール、又はエチレングリコールであり、
更に好ましくは、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、2−オクタノール、1−オクタノール、1−ヘプタノール、1−ヘキサノール、1−ペンタノール又はプロピレングリコールである。
以下、工程X1で用いるアルコール化合物の好ましい仕込み量を示す。
以下に示す好ましい仕込み量は、アルコール化合物A(即ち、沸点が150℃〜250℃であるアルコール化合物)の好ましい仕込み量にも該当する。
−アルコール化合物の仕込み量−
工程X1において、チオウレタン樹脂に対するアルコール化合物の仕込み質量比(即ち、仕込み質量比〔アルコール化合物/チオウレタン樹脂〕)は適宜調整可能であるが、好ましくは0.10〜20である。
仕込み質量比〔アルコール化合物/チオウレタン樹脂〕が0.10以上である場合には、ポリチオール組成物の生成がより促進される。
仕込み質量比〔アルコール化合物/チオウレタン樹脂〕が20以下である場合には、反応混合物中におけるアルコール化合物の残存をより抑制できる。
仕込み質量比〔アルコール化合物/チオウレタン樹脂〕は、より好ましくは0.30〜15であり、更に好ましくは0.40〜10である。
工程X1において、チオウレタン樹脂1gに対するアルコール化合物の仕込みミリモル数は、好ましくは1.0mmol/g〜100mmol/gであり、より好ましくは2.0mmol/g〜80mmol/gであり、更に好ましくは5.0mmol/g〜60mmol/gである。
工程X1において、チオウレタン樹脂に対するアルコール化合物の仕込み当量(仕込み当量〔アルコール化合物/チオウレタン樹脂〕)は、好ましくは1〜50であり、より好ましくは2〜40であり、更に好ましくは2〜30である。
仕込み当量〔アルコール化合物/チオウレタン樹脂〕が1以上である場合には、ポリチオール組成物の生成がより促進される。
仕込み当量〔アルコール化合物/チオウレタン樹脂〕が50以下である場合には、反応混合物中におけるアルコール化合物の残存をより抑制できる。
ここで、チオウレタン樹脂に対するアルコール化合物の仕込み当量(仕込み当量〔アルコール化合物/チオウレタン樹脂〕)は、仕込んだチオウレタン樹脂中のチオウレタン結合の総数に対する仕込んだアルコール化合物中のヒドロキシ基の数の比を意味する。
(アミン化合物XA)
工程X1では、チオウレタン樹脂とアルコール化合物とを、第3級アミン化合物であるアミン化合物XAの存在下で反応させる。
アミン化合物XAは、分解助剤として機能すると考えられる。
アミン化合物XAとしては特に制限はない。
アミン化合物XAは、鎖状アミン化合物であってもよいし、環状アミン化合物であってもよい。
アミン化合物XAの分子量は、好ましくは1000以下であり、より好ましくは500以下であり、更に好ましくは300以下であり、更に好ましくは200以下である。
アミン化合物XAの分子量の下限は、例えば59以上であり、好ましくは70以上である。
アミン化合物XAとしては、第3級アミン化合物であること以外には特に制限はない。
アミン化合物XAとして、
好ましくは、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジメチルアミノプロパノール、N,N−ジエチルエアミノエタノール、N−メチルジエタノールアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリイソブチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、ジメチルピペラジン、1−エチルピぺリジン、4−(2−ヒドロキシエチル)モルホリン、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、ジアザビシクロノネン、又はジアザビシクロウンデセンであり、
より好ましくは、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエアミノエタノール、N−メチルジエタノールアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリイソプロピルアミン、トリイソブチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、ジメチルピペラジン、1−エチルピぺリジン、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、ジアザビシクロノネン、又はジアザビシクロウンデセンであり、
更に好ましくは、N,N−ジメチルエタノールアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N−エチルモルホリン、又は1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタンである。
工程X1において、アルコール化合物に対するアミン化合物XAの仕込み質量比(即ち、仕込み質量比〔アミン化合物XA/アルコール化合物〕)は適宜調整可能であるが、好ましくは0.001〜2.00である。
仕込み質量比〔アミン化合物XA/アルコール化合物〕は、より好ましくは0.002〜1.50であり、更に好ましくは0.004〜1.20である。
工程X1において、アルコール化合物に対するアミン化合物XAの仕込みモル比(即ち、仕込みモル比〔アミン化合物XA/アルコール化合物〕)は適宜調整可能であるが、好ましくは0.001〜3.00である。
仕込みモル比〔アミン化合物XA/アルコール化合物〕は、より好ましくは0.002〜2.50であり、更に好ましくは0.003〜2.00であり、更に好ましくは0.004〜1.50であり、更に好ましくは0.004〜1.00である。
(反応溶媒X1)
工程X1では、反応溶媒(以下、反応溶媒X1ともいう)の存在下で、チオウレタン樹脂とアルコール化合物とを反応させてもよい。
反応溶媒X1としては、炭素数5〜12(好ましくは6〜10、より好ましくは7〜9)の炭化水素化合物が好ましい。
上記炭化水素化合物として、好ましくは、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、キシレン、メシチレン、又はトルエンであり、より好ましくは、ヘプタン、オクタン、ノナン、キシレン、メシチレン、又はトルエンであり、特に好ましくは、キシレン又はトルエンである。
反応溶媒X1としての炭化水素化合物は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
(反応温度X1)
工程X1におけるチオウレタン樹脂とアルコール化合物との反応温度(以下、反応温度X1ともいう)は、適宜調整される。
工程X1では、チオウレタン樹脂とアルコール化合物とを、70℃〜200℃(より好ましくは90℃〜180℃、更に好ましくは100℃〜170℃)の温度条件下(即ち、反応温度X1)で反応させることが好ましい。
反応温度X1が70℃〜200℃である場合には、目的物としてのポリチオール組成物における、主成分としてのポリチオール成分の純度(即ち、ポリチオール組成物の全量に対する主成分の含有量)をより向上させることができる。
また、工程X1では、加圧条件下で反応を行ってもよい。加圧条件下で反応を行った場合、反応時間を短縮できる場合がある。
(反応時間X1)
工程X1におけるチオウレタン樹脂とアルコール化合物との反応時間は、適宜調整可能であるが、好ましくは0.1時間〜50時間であり、より好ましくは0.5時間〜30時間であり、更に好ましくは1時間〜20時間である。
(ポリカルバメート化合物)
工程X1で生成されるポリカルバメート化合物は、チオウレタン樹脂とアルコール化合物との反応(即ち、加アルコール分解)によって生成される、チオウレタン樹脂の加アルコール分解物である。
ポリカルバメート化合物は、2つ以上のカルバメート結合(即ち、ウレタン結合)を含む化合物(即ち、ポリウレタン化合物)である。
ポリカルバメート化合物は、例えば、チオウレタン樹脂の原料の一つであるポリイソシアネート化合物中の全てのイソシアナト基と、アルコール化合物のヒドロキシ基と、が反応してカルバメート結合(即ち、ウレタン結合)が形成されている構造を有するポリカルバメート化合物(即ち、ポリウレタン化合物)である。かかる構造を有するポリカルバメート化合物を、本開示では、原料の一つであるポリイソシアネート化合物(例えばXDI)に対応するポリアミン化合物(例えばXDA)と、アルコール化合物(例えば、1−オクタノール)と、のカルバメート体と称することがある。ここで、ポリイソシアネート化合物に対応するポリアミン化合物とは、ポリイソシアネート化合物中の全てのイソシアナト基をアミノ基に置き換えた化合物を意味する。ポリイソシアネート化合物に対応するポリアミン化合物は、第2実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法における目的物である。
(反応工程X1及び分離工程X2)
工程X1は、
チオウレタン樹脂とアルコール化合物とを反応させ、ポリカルバメート化合物を含むポリカルバメート含有混合物を含む反応混合物を得る反応工程と、
上記反応混合物からポリカルバメート含有混合物を分離する分離工程と、
を含んでいてもよい。
この場合、後述の工程X2では、前述の分離工程で分離された、ポリカルバメート含有混合物と、アミン化合物XBと、を混合することにより、ポリカルバメート含有混合物中のポリカルバメート化合物と、アミン化合物XBと、を反応させる。
ここで、ポリカルバメート含有混合物とは、ポリカルバメート化合物を含む2種以上のカルバメート化合物の混合物を意味する。
以下、上記反応混合物、上記反応工程、及び上記分離工程を、それぞれ、反応混合物X1、反応工程X1、及び分離工程X2とも称する。
反応工程X1の好ましい条件については前述したとおりである。
反応工程X1で生じる反応混合物は、加アルコール分解によって生じる主生成物としてのポリカルバメート含有混合物と、ポリカルバメート含有混合物以外のその他の成分と、を含んでいてもよい。
その他の成分としては、加アルコール分解によって生じる副生成物(例えば、ポリチオール組成物)、前述した反応溶媒、原料(チオウレタン樹脂及び/又はアルコール化合物)の残留物、原料中に含まれていた不純物等が挙げられる。
副生成物としてのポリチオール組成物の好ましい態様については、前述した、チオウレタン樹脂の原料としてのポリチオール組成物の好ましい態様を適宜参照できる。
加アルコール分解反応によって生じる副生成物としてのポリチオール組成物は、新たなチオウレタン樹脂の製造のための原料として利用できる。これにより、材料の有効利用(即ち、リサイクル)が実現される。
分離工程X2における分離の方法には特に制限はなく、公知の方法を適用できる。
分離工程X2における分離の方法としては、濾過、デカンテーション、抽出、蒸留、乾燥(減圧乾燥を含む)、精製(例えばカラムクロマトグラム)等が挙げられる。分離の方法として、複数の方法を併用してもよい。
例えば、分離工程X2の好ましい態様の一つとして、
反応混合物X1を濾過して濾液を得ることと、
上記濾液を酸で洗浄し、次いで水で洗浄することと、
上記水で洗浄された濾液に、アルカリ金属を含む塩基を添加し、次いで水で洗浄することにより、塩類(例えば、反応副生成物であるポリチオール組成物のアルカリ金属塩)を除去することと、
塩類が除去された濾液から、ポリカルバメート含有混合物を分離することと、
を含む態様(以下、分離態様X1とする)が挙げられる。
分離態様X1では、まず、濾液を酸で洗浄(以下、酸洗浄ともいう)し、これにより、濾液からアミン(例えば、第3級アミン化合物)を除去する。酸洗浄に用いる酸としては、塩酸、炭酸、硝酸、硫酸、酢酸、ギ酸、シュウ酸、等が挙げられる。
次いで、酸洗浄後の濾液を水で洗浄することにより、濾液から酸を除去する。酸を除去した段階では、濾液中には、目的物であるポリカルバメート含有混合物が含まれているが、それ以外にも、副生成物であるポリチオール組成物も含まれ得ると考えられる。
分離態様X1では、水で洗浄された濾液に、アルカリ金属を含む塩基を添加する。これにより、濾液中のポリチオール組成物をアルカリ金属塩に転化する。次いで濾液を水で洗浄することにより、濾液から、ポリチオール組成物のアルカリ金属塩を除去する。
分離態様X1では、ポリチオール組成物のアルカリ金属塩が除去された濾液から、ポリカルバメート含有混合物を、公知の方法によって分離する。
分離態様X1において、アルカリ金属を含む塩基におけるアルカリ金属として、好ましくは、ナトリウム、カリウム又はリチウムであり、より好ましくはナトリウム又はカリウムである。
アルカリ金属を含む塩基としては、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムプロポキシド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、等が挙げられる。
アルカリ金属を含む塩基は、必要に応じ、アルコール溶液(メタノール溶液、エタノール溶液、等)の形態で、濾液に添加することができる
また、分離態様X1では、反応混合物X1を濾過して得られた濾液を酸で洗浄する前に、上記濾液に、溶媒(以下、分離溶媒X1ともいう)を添加し、分離溶媒X1が添加された濾液に対し、酸洗浄及び水洗浄を順次施してもよい。
分離溶媒X1としては、反応溶媒と同様の溶媒を用いてもよいし、アルコール溶媒を用いてもよい。
また、反応工程X1において反応溶媒を用いた場合には、濾液に対する分離溶媒X1の添加を省略してもよい。
<工程X2>
工程X2は、工程X1で生成されたポリカルバメート化合物と、アミン化合物XBと、を反応させて、目的物であるポリアミン化合物を生成させる工程である。
工程X2では、前述の分離工程X2で分離された、ポリカルバメート含有混合物と、アミン化合物XBと、を混合することにより、ポリカルバメート含有混合物中のポリカルバメート化合物と、アミン化合物XBと、を反応させてもよい。
工程X2における反応(加アミン分解)は、ポリカルバメート化合物と水酸化ナトリウムとの反応によってポリアミン化合物を得る公知の反応(例えば、後述する比較例1参照)と比較して、ポリアミン化合物の生成効率に優れる。その結果、上記公知の反応を適用した場合と比較して、ポリアミン化合物の生成量を増大させることができる。かかる効果は、工程X2で得られる反応混合物をガスクロマトグラム(GC)によって分析することによって確認することができる。
(アミン化合物XB)
工程X2で用いるアミン化合物XBとしては、公知のアミン化合物を特に制限なく用いることができる。
工程X2で用いるアミン化合物XBは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
アミン化合物XA及びアミン化合物XBは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
アミン化合物XBの好ましい態様の一つは、アミノ基及びモノアルキルアミノ基の少なくとも一方を含みアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数が1又は2である分子量300以下のアミン化合物である態様である。
アミン化合物XBは、ポリカルバメート化合物との反応性の観点から、アミノ基を含むことが好ましい。
アミン化合物XBは、反応温度X2をより高くすることができる観点から、沸点が100℃以上であるアミン化合物が好ましい。
アミン化合物XBは、反応後、蒸留によって除去しやすい観点から、沸点が200℃以下であるアミン化合物が好ましい。
アミン化合物XBは、容積効率の観点から、分子量が200以下(より好ましくは150以下)であるアミン化合物が好ましい。
このようなアミン化合物XBとして、具体的には、ベンジルアミン、モノエタノールアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、アミノプロパノール、プロピレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、アミノエチルエタノールアミン、ポリエチレンイミン等が挙げられる。
アミン化合物XBとしては、1,3−プロパンジアミン、ジエチレントリアミン、アミノエチルエタノールアミン、ベンジルアミン、モノエタノールアミンが好ましく、モノエタノールアミン、ジエチレントリアミン、アミノエチルエタノールアミンが特に好ましい。
工程X2において、ポリカルバメート化合物に対するアミン化合物XBの仕込み当量(仕込み当量〔アミン化合物XB/ポリカルバメート化合物〕)は、好ましくは1.0〜50であり、より好ましくは1.5〜45であり、更に好ましくは2.0〜45であり、更に好ましくは2.5〜40である。
仕込み当量〔アミン化合物XB/ポリカルバメート化合物〕が1.0以上である場合には、ポリアミン化合物の生成がより促進される。
仕込み当量〔アミン化合物XB/ポリカルバメート化合物〕が50以下である場合には、アミン化合物XBの使用量削減の点で有利である。
ここで、ポリカルバメート化合物に対するアミン化合物XBの仕込み当量(仕込み当量〔アミン化合物XB/ポリカルバメート化合物〕)は、仕込んだポリカルバメート化合物中のカルバメート結合(即ち、ウレタン結合)の総数に対する、仕込んだアミン化合物XB中のアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数の比を意味する。
工程X2において、前述の分離工程X1で分離されたポリカルバメート含有混合物と、アミン化合物XBと、を混合することにより、ポリカルバメート含有混合物中のポリカルバメート化合物と、アミン化合物XBと、を反応させる場合、ポリカルバメート含有混合物の全量がポリカルバメート化合物であるものとみなして、仕込み当量〔アミン化合物XB/ポリカルバメート化合物〕を決定してもよい。
工程X2では、反応溶媒の非存在下でポリカルバメート化合物とアミン化合物XBとを反応させることができる。例えば、反応溶媒の非存在下で、ポリカルバメート化合物を含むポリカルバメート含有混合物とアミン化合物XBとを直接混合することにより、反応溶媒の非存在下でポリカルバメート化合物とアミン化合物XBとを反応させることができる。
但し、工程X2では、反応溶媒の存在下でポリカルバメート化合物とアミン化合物XBとを反応させてもよい。
工程X2において、ポリカルバメート化合物とアミン化合物XBとを反応させる際、ポリカルバメート化合物及びアミン化合物XBに対し、無機塩基を共存させるとよい場合がある。この場合、上記反応における反応副生成物(例えば環状ウレア化合物(例えばイミダゾリジノン化合物))と無機塩基とが反応し、反応副生成物が、アミン化合物XBと炭酸塩とに分解され得る。これにより、アミン化合物XBを回収し得る。
この効果は、ポリカルバメート化合物とアミン化合物XBと無機塩基とを同時に加えて反応させた場合だけでなく、ポリポリカルバメート化合物とアミン化合物XBとの反応によって得られた反応混合物に対して無機塩基を加えて反応させた場合においても期待できる効果である。
また、上記効果は、アミン化合物XBがアミノ基及びモノアルキルアミノ基の少なくとも一方を含みアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数が2以上である場合において、より効果的に奏される。
無機塩基として、具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が挙げられる。
また、アミン化合物XBがアミノ基及びモノアルキルアミノ基の少なくとも一方を含みアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数が2以上であることは、逆反応抑制の点でも有利である。
工程X2において、ポリカルバメート化合物及びアミン化合物XBに対して無機塩基を共存させる場合、無機塩基の仕込み当量(仕込み当量〔無機塩基/ポリカーバメート化合物〕)は、好ましくは0.5〜5であり、より好ましくは1〜4であり、更に好ましくは1.5〜3である。
仕込み当量〔無機塩基/ポリカーバメート化合物〕が0.5以上である場合には、反応副生成物からのアミン化合物XBの生成がより促進される。
仕込み当量〔無機塩基/ポリカーバメート化合物〕が5以下である場合には、無機塩基の使用量削減の点で有利である。
ここで、ポリカーバメート化合物に対する無機塩基の仕込み当量(仕込み当量〔無機塩基/ポリカーバメート化合物〕)は、仕込んだポリカーバメート化合物中のウレタン結合の総数に対する、仕込んだ無機塩基の総数の比を意味する。
工程X2において、前述の分離工程X2で分離されたポリカーバメート含有混合物と、無機塩基と、を混合することにより、ポリカーバメート含有混合物中のポリカーバメート化合物と、無機塩基と、を反応させる場合、ポリカーバメート含有混合物の全量がポリカーバメート化合物であるものとみなして、仕込み当量〔無機塩基/ポリカーバメート化合物〕を決定してもよい。
(反応温度X2)
工程X2におけるポリカルバメート化合物とアミン化合物XBとの反応温度(以下、反応温度X2ともいう)は、適宜調整される。
工程X2では、ポリカルバメート化合物とアミン化合物XBとを、80℃〜180℃(より好ましくは90℃〜180℃、更に好ましくは100℃〜180℃、更に好ましくは110℃〜170℃、更に好ましくは120℃〜160℃)の温度条件下(即ち、反応温度X2)で反応させることが好ましい。
また、工程X2では、加圧条件下で反応を行ってもよい。加圧条件下で反応を行った場合、反応時間を短縮できる場合がある。
(反応時間X2)
工程X2におけるポリカルバメート化合物とアミン化合物XBとの反応時間は、適宜調整可能であるが、好ましくは0.1時間〜40時間であり、より好ましくは0.5時間〜20時間であり、更に好ましくは1時間〜10時間である。
(反応工程X2及び分離工程X2)
工程X2は、
ポリカルバメート化合物とアミン化合物XBとを反応させ、ポリアミン化合物を含む反応混合物を得る反応工程と、
上記反応混合物からポリアミン化合物を分離する分離工程と、
を含んでいてもよい。
以下、上記反応混合物、上記反応工程、及び上記分離工程を、それぞれ、反応混合物X2、反応工程X2、及び分離工程X2とも称する。
反応工程X2における反応の好ましい態様については前述したとおりである。
分離工程X2における分離の方法には特に制限はなく、公知の方法を適用できる。
分離工程X2における分離の方法としては、濾過、デカンテーション、洗浄、抽出、蒸留、減圧(例えば真空引き)、精製(例えばカラムクロマトグラフィー)等が挙げられる。分離の方法として、複数の方法を併用してもよい。
分離工程X2の好ましい態様として、
反応混合物X2から、抽出溶媒X2によってポリアミン化合物を抽出して抽出液を得ることと、
抽出液からポリアミン化合物を分離することと、
を含む態様(「分離態様X2」ともいう)が挙げられる。
分離態様X2では、反応混合物X2から直接的にポリアミン化合物を分離するのではなく、反応混合物X2からポリアミン化合物を抽出した抽出液からポリアミン化合物を分離する。これにより、最終的に得られるポリアミン化合物の単離収率がより向上する。この理由は明らかではないが、分離工程X2における不均化(詳細には、ポリアミン化合物がポリカルバメート化合物に戻る反応)がより抑制されるためと考えられる。
分離態様X2における抽出溶媒X2としては、例えば、炭化水素化合物等が挙げられる。
例えば、抽出溶媒X2として炭化水素化合物を用いる場合、抽出溶媒X2としての炭化水素化合物の好ましい態様としては、前述した反応溶媒X1としての炭化水素化合物の好ましい態様が挙げられる。但しこの場合、抽出溶媒X2としての炭化水素化合物と反応溶媒X1としての炭化水素化合物とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
分離態様X2における抽出液からのポリアミン化合物の分離の操作は、蒸留を含むことが好ましい。
分離工程X2の好ましい態様として、反応混合物X2からポリアミン化合物を蒸留法によって分離することを含む態様も挙げられる。
例えば、前述のとおり、アミン化合物XBが、アミノ基及びモノアルキルアミノ基の少なくとも一方を含みアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数が2以上である場合には、工程X2の反応における反応副生成物が、安定性に優れた環状ウレア化合物となる場合がある。この場合には、目的物であるポリアミン化合物と反応副生成物(即ち、環状ウレア化合物)との反応が抑制されるので、蒸留法によるポリアミン化合物の分離をより行いやすい。
反応混合物X2からポリアミン化合物を蒸留法によって分離する場合、ろ過により、反応混合物X2から不溶成分を除去し、不溶成分が除去された反応混合物X2からポリアミン化合物を蒸留法によって分離してもよい。
ろ過により、反応混合物X2から不溶成分を除去する場合、ろ過の前に反応混合物X2を希釈し、希釈された反応混合物X2をろ過してもよい。
(目的物としてのポリアミン化合物)
第2実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法における目的物としてのポリアミン化合物は、ポリカルバメート化合物とアミン化合物XBとの反応(即ち、加アミン分解)によって生成される、チオウレタン樹脂の加アミン分解物である。
目的物としてのポリアミン化合物は、好ましくは、工程X1における出発物質であるチオウレタン樹脂の原料としてのポリイソシアネート化合物に対応するポリアミン化合物(詳細には、ポリイソシアネート化合物中のイソシアナト基をアミノ基に置き換えた化合物)である。
第2実施形態における目的物としてのポリアミン化合物の好ましい態様及び好ましい用途は、それぞれ、第1実施形態における目的物としてのポリアミン化合物の好ましい態様及び好ましい用途と同様である。
<分級工程>
第2実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法は、更に、工程X1の前に、チオウレタン樹脂を含む切削加工粉を分級することにより、前記切削加工粉よりも平均粒子径(例えば、円相当径の数平均値)が小さい、チオウレタン樹脂を含む粉体(即ち、平均粒子径が低下した切削加工粉)を得る分級工程を含んでもよい。この場合、工程X1では、上記粉体とアルコール化合物とを接触させることにより、上記粉体中のチオウレタン樹脂とアルコール化合物とを反応させる。
第2実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法が分級工程を含む場合には、工程X1において、粒子サイズ(即ち、平均粒子径)が小さい粒子からなる粉体と、アルコール化合物と、を接触させるので、チオウレタン樹脂とアルコール化合物との反応効率をより向上させることができる。
本開示における平均粒子径としては、例えば数平均粒子径が挙げられる。
粒子径として、例えば、円相当径が挙げられる。
分級の方法としては、篩分け、遠心分離、等が挙げられる。
分級として篩分けを行う態様については、下記篩工程を参照できる。
<篩工程>
第2実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法は、更に、工程X1の前に、チオウレタン樹脂を含む切削加工粉を篩にかけることにより、篩を通過した、チオウレタン樹脂を含む粉体(即ち、篩を通過した切削加工粉)を得る篩工程を含んでもよい。この場合、工程X1では、上記粉体とアルコール化合物とを接触させることにより、上記粉体中のチオウレタン樹脂とアルコール化合物とを反応させる。
第2実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法が篩工程を含む場合には、工程X1において、粒子サイズが小さい粒子からなる粉体と、アルコール化合物と、を接触させるので、チオウレタン樹脂とアルコール化合物との反応(即ち、ポリカルバメート化合物の生成反応)をより促進させることができる。その結果、最終目的物であるポリアミン化合物の生成量をより増大させることができる。
上記篩には特に制限はない。
篩のJIS Z−8801−1:2019で規定される公称目開きは、例えば0.1mm〜20mmであり、好ましくは0.1mm〜10mmであり、より好ましくは0.1mm〜5mmであり、更に好ましくは0.1mm〜2mmであり、更に好ましくは0.3mm〜2mmであり、更に好ましくは0.5mm〜1.5mmである。
<洗浄工程>
第2実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法は、更に、工程X1の前に、チオウレタン樹脂粉(即ち、チオウレタン樹脂を含む粉体)を、洗浄溶媒としての炭素数5〜12の炭化水素化合物によって洗浄する洗浄工程を含んでもよい。この場合、工程X1では、洗浄工程で洗浄されたチオウレタン樹脂粉中のチオウレタン樹脂と、アルコール化合物と、を反応させる。これにより、チオウレタン樹脂とアルコール化合物との反応(即ち、ポリカルバメート化合物の生成反応)をより促進させることができる。その結果、最終目的物であるポリアミン化合物の生成量をより増大させることができる。
特に、第2実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法において、チオウレタン樹脂を含む切削加工粉を出発物質として用いる場合には、上記洗浄工程により、切削加工粉に付着している切削加工機由来のオイルを効果的に除去することができるので、上記効果がより効果的に奏される。
洗浄溶媒としての炭化水素化合物は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
洗浄溶媒としての炭化水素化合物の好ましい態様は、前述した反応溶媒X1としての炭化水素化合物の好ましい態様と同様である。
但し、反応溶媒X1と洗浄溶媒とは、同一であっても異なっていてもよい。
洗浄工程における洗浄の方法には特に制限はなく、チオウレタン樹脂粉に対し、上記洗浄溶媒を加えて混合する方法等、公知の方法を適用できる。
第2実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法が、前述した篩工程と洗浄工程とを含む場合、篩工程及び洗浄工程は、この順に実施することが好ましい。この場合、篩を通過しなかった切削加工粉を洗浄する必要がないので、洗浄溶媒の使用量をより低減できる。
〔ポリイソシアネート化合物の製造方法〕
本開示の第2実施形態に係るポリイソシアネート化合物の製造方法は、
上述した第2実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法によってポリアミン化合物を製造する工程と、
上記ポリアミン化合物及び上記ポリアミン化合物の塩酸塩の少なくとも一方を、原料の少なくとも一部として用いてポリイソシアネート化合物を得る工程と、
を含む。
第2実施形態に係るポリイソシアネート化合物の製造方法によれば、出発物質としてチオウレタン樹脂を用い、目的物としてポリイソシアネート化合物を得ることができるので、材料(チオウレタン樹脂及びその原料であるポリイソシアネート化合物)の有効活用が実現される。
第2実施形態に係るポリイソシアネート化合物の製造方法では、ポリイソシアネート化合物を得る工程において、原料の少なくとも一部として、第2実施形態に係るポリアミン化合物の製造方法によって製造されたポリアミン化合物(以下、回収ポリアミン化合物ともいう)及び回収ポリアミン化合物の塩酸塩の少なくとも一方を用いる。
例えば、第2実施形態に係るポリイソシアネート化合物の製造方法では、
原料として、回収ポリアミン化合物及びその塩酸塩の少なくとも一方のみを用いてポリイソシアネート化合物を製造してもよいし、
原料として、回収ポリアミン化合物及びその塩酸塩の少なくとも一方と、回収ポリアミン化合物以外のポリアミン化合物及びその塩酸塩の少なくとも一方と、を併用してポリイソシアネート化合物を製造してもよい。
第2実施形態に係るポリイソシアネート化合物の製造方法によって製造されたポリイソシアネート化合物の用途には特に制限はなく、様々な用途に適用可能である。
ポリイソシアネート化合物は、例えば、チオウレタン樹脂又はウレタン樹脂の製造に用いることができる。
第2実施形態に係る目的物であるポリイソシアネート化合物の具体的な用途として、光学材料(例えばレンズ)製造用のポリイソシアネート化合物が挙げられる。
言い換えれば、第2実施形態に係るポリイソシアネート化合物の製造方法の具体例として、光学材料製造用のポリイソシアネート化合物を製造する方法が挙げられる。この具体例において、出発物質として、光学材料を製造する際に生じたチオウレタン樹脂を含む切削加工粉を用いた場合には、材料(チオウレタン樹脂、ポリイソシアネート化合物)の有効利用(即ち、リサイクル)が効果的に実現される。
第2実施形態におけるポリイソシアネート化合物を得る工程は、好ましくは、
ポリアミン化合物(即ち、回収ポリアミン化合物及び又は回収ポリアミン化合物以外のポリアミン化合物)及びポリアミン化合物(即ち、回収ポリアミン化合物及び又は回収ポリアミン化合物以外のポリアミン化合物)の塩酸塩の少なくとも一方と、
二塩化カルボニルと、
を反応させてポリイソシアネート化合物を得ることを含む。
この反応では、ポリアミン化合物におけるアミノ基及び/又はポリアミン化合物の塩酸塩における塩化アンモニウム基を、イソシアナト基に変化させることにより、ポリイソシアネート化合物を得ることができる。
この反応自体は公知であり、公知のポリイソシアネート化合物の製造方法を適宜参照できる。
〔重合性組成物の製造方法〕
本開示の第2実施形態に係る重合性組成物の製造方法は、
前述した第2実施形態に係るポリイソシアネート化合物の製造方法によってポリイソシアネート化合物を製造する工程と、
少なくともポリイソシアネート化合物と活性水素化合物とを混合することにより、ポリイソシアネート化合物及び活性水素化合物を含有する重合性組成物を得る工程と、
を含む。
第2実施形態に係る重合性組成物の製造方法は、必要に応じ、その他の工程を含んでもよい。
第2実施形態に係る重合性組成物の製造方法では、
ポリイソシアネート化合物を製造する工程において、チオウレタン樹脂(例えば、チオウレタン樹脂の成形体の研削加工粉中のチオウレタン樹脂)を出発物質としてポリイソシアネート化合物を製造し、
重合性組成物を得る工程において、上記で製造されたポリイソシアネート化合物と、活性水素化合物と、を含有する重合性組成物を製造する。
得られた重合性組成物は、再度、チオウレタン樹脂の製造に用いることができる。
このようにして、本開示の重合性組成物の製造方法では、材料(即ち、チオウレタン樹脂及びその原料であるポリイソシアネート化合物)の有効利用(即ち、リサイクル)が実現される。
第2実施形態に係る重合性組成物の製造方法は、ポリイソシアネート化合物を製造する工程において、第2実施形態に係るポリイソシアネート化合物の製造方法によってポリイソシアネート化合物を製造する。
一方、前述した第1実施形態に係る重合性組成物の製造方法は、ポリイソシアネート化合物を製造する工程において、第1実施形態に係るポリイソシアネート化合物の製造方法によってポリイソシアネート化合物を製造する。
第2実施形態に係る重合性組成物の製造方法は、以上の点以外は、第1実施形態に係る重合性組成物の製造方法と同様であり、好ましい態様も同様である。
〔樹脂の製造方法〕
本開示の第2実施形態に係る樹脂の製造方法は、
上述した第2実施形態に係る重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する工程と、
上記重合性組成物を硬化させることにより、樹脂を得る工程と、
を含む。
第2実施形態に係る樹脂の製造方法は、必要に応じ、その他の工程を含んでいてもよい。
第2実施形態に係る樹脂の製造方法によれば、上述した本開示の重合性組成物の製造方法と同様の効果が奏される。
第2実施形態に係る樹脂の製造方法は、重合性組成物を製造する工程において、第2実施形態に係る重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する。
一方、前述した第1実施形態に係る樹脂の製造方法は、重合性組成物を製造する工程において、第1実施形態に係る重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する。
第2実施形態に係る樹脂の製造方法は、以上の点以外は、第1実施形態に係る樹脂の製造方法と同様であり、好ましい態様も同様である。
〔成形体の製造方法〕
本開示の第2実施形態に係る成形体の製造方法は、樹脂を含む成形体を製造する方法であって、
上述した第2実施形態に係る重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する工程と、
上記重合性組成物を硬化させることにより、樹脂を含む成形体を得る工程と、
を含む。
本開示の成形体の製造方法は、必要に応じ、その他の工程を含んでいてもよい。
第2実施形態に係る成形体の製造方法によれば、上述した第2実施形態に係る重合性組成物の製造方法と同様の効果が奏される。
第2実施形態に係る成形体の製造方法は、重合性組成物を製造する工程において、第2実施形態に係る重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する。
一方、前述した第1実施形態に係る成形体の製造方法は、重合性組成物を製造する工程において、第1実施形態に係る重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する。
第2実施形態に係る成形体の製造方法は、以上の点以外は、第1実施形態に係る成形体の製造方法と同様であり、好ましい態様も同様である。
第2実施形態に係る樹脂(又は成形体)の好ましい性能(例えば、ガラス転移温度Tg、屈折率(ne)、アッベ数(νe)、比重d)は、前述した第1実施形態に係る樹脂(又は成形体)の好ましい性能と同様である。
〔光学材料の製造方法、レンズの製造方法〕
本開示の第2実施形態に係る光学材料(例えばレンズ)の製造方法は、樹脂を含む成形体を含む光学材料(例えばレンズ)を製造する方法であって、
上述した第2実施形態に係る重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する工程と、
上記重合性組成物を硬化させることにより、樹脂を含む成形体を得る工程と、
を含む。
第2実施形態に係る光学材料(例えばレンズ。以下同じ。)の製造方法は、必要に応じ、その他の工程を含んでいてもよい。
第2実施形態に係る光学材料の製造方法によれば、上述した第2実施形態に係る重合性組成物の製造方法と同様の効果が奏される。
第2実施形態に係る光学材料の製造方法は、重合性組成物を製造する工程において、第2実施形態に係る重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する。
一方、前述した第1実施形態に係る光学材料の製造方法は、重合性組成物を製造する工程において、第1実施形態に係る重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する。
第2実施形態に係る光学材料の製造方法は、以上の点以外は、第1実施形態に係る光学材料の製造方法と同様であり、好ましい態様も同様である。
第2実施形態に係る光学材料の製造方法によって得られる光学材料の好ましい態様(用途等)も、第2実施形態に係る光学材料の製造方法によって得られる光学材料の好ましい態様(用途等)と同様である。
以下、本開示の実施例を示すが、本開示は以下の実施例には限定されない。
以下、「室温」は、特に断りが無い限り、25℃を意味する。
以下、ポリチオール組成物中のポリチオール成分A1の純度(%)とは、ポリチオール組成物の全量に対するポリチオール成分A1の含有量(%)を意味し、より具体的には、下記条件の高速液体クロマトグラフィーによって測定される、ポリチオール組成物の全ピークの合計面積に対するポリチオール成分A1のピークの合計面積の比率(面積%)を意味する。
(高速液体クロマトグラフィーの条件)
カラム:YMC−Pack ODS−A(粒子径S:5μm、細孔径:12nm、カラム形状:Φ6mm×150mm)
移動相:アセトニトリル/0.01mol−リン酸二水素カリウム水溶液=60/40(vol/vol)
カラム温度:40℃
流量:1.0ml/min
検出器:UV検出器、波長230nm
測定溶液の調製:試料160mgをアセトニトリル10mlで溶解混合する。
注入量:2μL
以下、ポリチオール組成物中のポリチオール成分A2の純度(質量%)とは、ポリチオール組成物の全量に対するポリチオール成分A2の含有量(質量%)を意味し、より具体的には、下記条件の高速液体クロマトグラフィーによって測定され、内部標準物質を用いて求められる、ポリチオール組成物の全量に対するポリチオール成分A2の含有量(質量%)を意味する。
(高速液体クロマトグラフィーの条件)
カラム:YMC−Pack ODS−A(粒子径S:5μm、細孔径:12nm、カラム形状:Φ6mm×150mm)
移動相:アセトニトリル/0.01M−リン酸二水素カリウム水溶液=60/40(vol/vol)
カラム温度:40℃
流量:1.0mL/min
検出器:UV検出器、波長230nm
測定溶液の調製:内部標準物質(1,2,4−トリメチルベンゼン)150mg及び試料160mgをアセトニトリル5mLで溶解混合する。
注入量:1μL
〔参考製造例1〕
(チオウレタン樹脂R1を含む成形体の製造)
攪拌装置のついたフラスコ中に、
重合触媒である二塩化ジメチルスズ(商品名:ネスチンP、本荘ケミカル社製)(得られる重合性組成物全量に対して100質量ppm)と、
離型剤であるZelec−UN(Stepan社製;酸性リン酸エステル)を(得られる重合性組成物全量に対して1000質量ppm)と、
ポリイソシアネート化合物であるm−キシリレンジイソシアネート(XDI)(50.8質量部)と、
4,8−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、4,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、及び5,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン(即ち、ポリチオール成分A1)を主成分とするポリチオール組成物X1(49.2質量部)と、
を加え、室温で1時間攪拌混合し、透明な均一溶液である、重合性組成物を得た。
ここで、ポリチオール組成物X1中におけるポリチオール成分A1の純度(即ち、ポリチオール組成物X1の全量に対するポリチオール成分A1の含有量)は、85.5%である。
次に、上記重合性組成物を、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製フィルターで減圧濾過した後、600Paの減圧下、発泡が認められなくなるまで十分脱気させた。この脱気後の重合性組成物を、テープで固定された一対のガラスモールド間に注入し、次いでこの一対のガラスモールドをオーブンに入れ、オーブン内温度を25℃に設定した。次に、オーブン内温度を25℃から120℃まで、24時間かけて昇温した。以上の過程により、脱気後の重合性組成物中のモノマー(ポリイソシアネート化合物及びポリチオール組成物)を重合させ、一対のガラスモールド間で、チオウレタン樹脂R1を含む成形体(即ち、重合性組成物の硬化物)を形成させた。
続いて、オーブン内を冷却し、冷却後、オーブンから一対のガラスモールドを取り出し、次いで一対のガラスモールドから成形体を外し、成形体を得た。
(チオウレタン樹脂粉R1の製造)
上記で得られた成形体を切削加工することにより、レンズを製造した。この際に生じた切削加工粉を集め、JIS Z−8801−1:2019で規定される公称目開き1mmの篩にかけることにより、篩を通過したチオウレタン樹脂粉R1(即ち、チオウレタン樹脂R1を含む粉体)を得た。
(チオウレタン樹脂粉R1の洗浄;洗浄工程)
上記で得られたチオウレタン樹脂粉R1(30g)を秤量した。このチオウレタン樹脂粉R1(30g)に対し、150gのトルエンを加えて攪拌してから濾過によりトルエンを除くまでの洗浄操作を3回施した。3回の洗浄操作が施されたチオウレタン樹脂粉R1を磁性皿に移して乾燥させ、洗浄済み樹脂粉R1を得た。
〔参考製造例2〕
(チオウレタン樹脂R2を含む成形体の製造)
攪拌装置のついたフラスコ中に、
重合触媒である二塩化ジブチルスズ(得られる重合性組成物全量に対して100質量ppm)と、
離型剤であるZelec−UN(Stepan社製;酸性リン酸エステル)(得られる重合性組成物全量に対して1000質量ppm)と、
ポリイソシアネート化合物であるm−キシリレンジイソシアネート(XDI)(52質量部)と、
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(即ち、ポリチオール成分A2)を主成分とするポリチオール組成物X2(48質量部)と、
を加え、室温(25℃)で1時間攪拌混合し、透明な均一溶液である、重合性組成物を得た。
ここで、ポリチオール組成物X2中におけるポリチオール成分A2の純度(即ち、ポリチオール組成物X2の全量に対するポリチオール成分A1の含有量)は、92.2%である。
次に、上記重合性組成物を、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製フィルターで減圧濾過した後、600Paの減圧下、発泡が認められなくなるまで十分脱気させた。この脱気後の重合性組成物を、テープで固定された一対のガラスモールド間に注入し、次いでこの一対のガラスモールドをオーブンに入れ、オーブン内温度を10℃に設定した。次に、オーブン内温度を10℃から120℃まで、38時間かけて昇温した。以上の過程により、脱気後の重合性組成物中のモノマー(ポリイソシアネート化合物及びポリチオール組成物)を重合させ、一対のガラスモールド間で、チオウレタン樹脂R2を含む成形体(即ち、重合性組成物の硬化物)を形成させた。
続いて、オーブン内を冷却し、冷却後、オーブンから一対のガラスモールドを取り出し、次いで一対のガラスモールドから成形体を外し、成形体を得た。
(チオウレタン樹脂粉R2の製造及び洗浄)
上記で得られた成形体を切削加工することにより、レンズを製造した。この際に生じた切削加工粉を集め、チオウレタン樹脂粉R2を得た。
〔参考製造例3〕
(チオウレタン樹脂R3を含む成形体の製造)
攪拌装置のついたフラスコ中に、
重合触媒である二塩化ジブチルスズ(得られる重合性組成物全量に対して600質量ppm)と、
離型剤であるZelec−UN(Stepan社製;酸性リン酸エステル)(得られる重合性組成物全量に対して1200質量ppm)と、
2,5−ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン及び2,6−ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタンを主成分とするイソシアネート組成物(NBDI)(50.6質量部)と、
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(即ち、ポリチオール成分A2)を主成分とするポリチオール組成物X2(25.6質量部)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)(即ち、ポリチオール成分A3)を主成分とするポリチオール組成物X3(23.9質量部)と、
を加え、室温(25℃)で1時間攪拌混合し、透明な均一溶液である、重合性組成物を得た。
次に、上記重合性組成物を、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製フィルターで減圧濾過した後、600Paの減圧下、発泡が認められなくなるまで十分脱気させた。この脱気後の重合性組成物を、テープで固定された一対のガラスモールド間に注入し、次いでこの一対のガラスモールドをオーブンに入れ、オーブン内温度を10℃に設定した。次に、オーブン内温度を10℃から120℃まで、38時間かけて昇温した。以上の過程により、脱気後の重合性組成物中のモノマー(ポリイソシアネート化合物及びポリチオール組成物)を重合させ、一対のガラスモールド間で、チオウレタン樹脂R3を含む成形体(即ち、重合性組成物の硬化物)を形成させた。
続いて、オーブン内を冷却し、冷却後、オーブンから一対のガラスモールドを取り出し、次いで一対のガラスモールドから成形体を外し、成形体を得た。
(チオウレタン樹脂粉R3の製造及び洗浄)
上記で得られた成形体を切削加工することにより、レンズを製造した。この際に生じた切削加工粉を集め、チオウレタン樹脂粉R3を得た。
〔参考製造例4〕
(チオウレタン樹脂R4を含む成形体の製造)
攪拌装置のついたフラスコ中に、
重合触媒である二塩化ジブチルスズ(得られる重合性組成物全量に対して600質量ppm)と、
離型剤であるZelec−UN(Stepan社製;酸性リン酸エステル)(得られる重合性組成物全量に対して1200質量ppm)と、
2,5−ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン及び2,6−ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタンを主成分とするイソシアネート組成物(NBDI)(54.3質量部)と、
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(即ち、ポリチオール成分A2)を主成分とするポリチオール組成物X2(45.7質量部)と、
を加え、室温(25℃)で1時間攪拌混合し、透明な均一溶液である、重合性組成物を得た。
次に、上記重合性組成物を、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製フィルターで減圧濾過した後、600Paの減圧下、発泡が認められなくなるまで十分脱気させた。この脱気後の重合性組成物を、テープで固定された一対のガラスモールド間に注入し、次いでこの一対のガラスモールドをオーブンに入れ、オーブン内温度を10℃に設定した。次に、オーブン内温度を10℃から120℃まで、38時間かけて昇温した。以上の過程により、脱気後の重合性組成物中のモノマー(ポリイソシアネート化合物及びポリチオール組成物)を重合させ、一対のガラスモールド間で、チオウレタン樹脂R4を含む成形体(即ち、重合性組成物の硬化物)を形成させた。
続いて、オーブン内を冷却し、冷却後、オーブンから一対のガラスモールドを取り出し、次いで一対のガラスモールドから成形体を外し、成形体を得た。
(チオウレタン樹脂粉R4の製造及び洗浄)
上記で得られた成形体を切削加工することにより、レンズを製造した。この際に生じた切削加工粉を集め、チオウレタン樹脂粉R4を得た。
〔実施例1〕
(第1工程;モノエタノールアミンによるチオウレタン樹脂R1の分解)
冷却管を付けた500mLのフラスコに、参考製造例1で得られた洗浄済み樹脂粉R1(30g)を装入し、ここに、アミン化合物Aとしてのモノエタノールアミン(MEA)(富士フイルム和光純薬製)14.8g(0.24mol)と、トルエン361gと、を加え、100℃で3時間加熱攪拌し、第1反応混合物を得た(以上、第1反応工程)。
この第1反応混合物を30℃まで冷却し、濾過により固形物(濾物)を分離した。分離した固形分(濾物)を、室温で静置して乾燥させることにより、m−キシリレンジアミン(以下、XDAともいう)とMEAとのウレア体(ポリウレア化合物)を主成分とする混合物(以下、ポリウレア含有混合物P1ともいう)を、28.0g得た(以上、第1分離工程)。
(第2工程:モノエタノールアミンによるウレア体の分解)
冷却管を付けた100mLのフラスコに、第1工程で得られたポリウレア含有混合物P1(10.0g)を秤量し、ここに、アミン化合物Bとしてのモノエタノールアミン(MEA)(富士フイルム和光純薬製)39.1g(0.64mol)を加え、140℃で3時間加熱し、第2反応混合物を得た(以上、第2反応工程)。
第2反応混合物をサンプリングし、ガスクロマトグラム分析により、第2反応混合物中のXDAの濃度(以下、GC濃度ともいう)を求めた結果、表1に示すとおりであった。
第1工程で得られたポリウレア含有混合物P1の全量がXDAとMEAとのウレア体(ポリウレア化合物)であったと仮定し、GC濃度に基づき、XDAの生成率(以下、GC収率ともいう)を求めた結果、下記表1に示すとおりであった。
〔実施例2、3〕
第2工程における、ポリウレア含有混合物P1の仕込み量と、アミン化合物Bの仕込み量と、の組み合わせを、表1に示すように変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行った。
第2反応混合物中のポリアミン化合物(即ち、XDA)のGC濃度及びGC収率は、表1に示すとおりであった。
〔実施例4〕
(第1工程;エチレンジアミンによるチオウレタン樹脂の分解)
冷却管を付けた500mLのフラスコに、参考製造例1で得られた洗浄済み樹脂粉R1(30g)を装入し、ここに、アミン化合物Aとしてのエチレンジアミン(EDA)(富士フイルム和光純薬製)10.7g(0.18mol)と、トルエン368gと、を加え、80℃で2時間加熱攪拌し、次いで100℃で3時間加熱攪拌することにより、第1反応混合物を得た(以上、第1反応工程)。
この第1反応混合物を60℃まで冷却し、濾過により固形物(濾物)を分離した。分離した固形分(濾物)を、室温で静置して乾燥させることにより、XDAとEDAとのウレア体(ポリウレア化合物)を主成分とする混合物(以下、ポリウレア含有混合物P2ともいう)を、25.3g得た(以上、第1分離工程)。
(第2工程:モノエタノールアミンによるウレア体の分解)
冷却管を付けた100mLのフラスコに、第1工程で得られたポリウレア含有混合物P2(10.0g)を秤量し、ここに、アミン化合物Bとしてのモノエタノールアミン(MEA)(富士フイルム和光純薬製)39.1g(0.64mol)を加えて140℃で5時間加熱し、ポリアミン化合物としてのXDAを含む第2反応混合物を得た(以上、第2反応工程)。
次に、実施例1と同様にして、第2反応混合物中のXDAのGC濃度及びGC収率を求めた結果、表1に示す通りであった。
〔実施例5〕
(第1工程;ジn−ブチルアミンによるチオウレタン樹脂の分解)
冷却管を付けた500mLのフラスコに、参考製造例1で得られた洗浄済み樹脂粉R1(15g)を装入し、ここに、アミン化合物Aとしてのジn−ブチルアミン(DNBA)(富士フイルム和光純薬製)11.3g(0.09mol)と、トルエン176gと、を加え、100℃で4時間加熱攪拌し、第1反応混合物を得た(以上、第1反応工程)。
この第1反応混合物を60℃まで冷却し、濾過により固形物を除去した。得られた濾液に、28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液(富士フイルム和光純薬製)5.3gを加えて攪拌した。ここに、150gの水を加えて可溶成分を抽出した。残ったトルエン層を、50mLの水で3回洗浄し、次いで、濃縮及び乾燥を施すことにより、XDAとDNBAとのウレア体(ポリウレア化合物)を主成分とする混合物(以下、ポリウレア含有混合物P3ともいう)を、16.2g得た(以上、第1分離工程)。
(第2工程:モノエタノールアミンによるウレア体の分解)
冷却管を付けた100mLのフラスコに、第1工程で得られたポリウレア含有混合物P3(10.0g)を秤量し、ここに、アミン化合物Bとしてのモノエタノールアミン(MEA)(富士フイルム和光純薬製)27.4g(0.45mol)を加えて140℃で5時間加熱し、ポリアミン化合物としてのXDAを含む第2反応混合物を得た(以上、第2反応工程)。
次に、実施例1と同様にして、第2反応混合物中のXDAのGC濃度及びGC収率を求めた結果、表1に示す通りであった。
〔実施例6〕
(第1工程;ベンジルアミンによるチオウレタン樹脂の分解)
冷却管を付けた500mLのフラスコに、参考製造例1で得られた洗浄済み樹脂粉R1(30g)を装入し、ここに、アミン化合物Aとしてのベンジルアミン(BA)(富士フイルム和光純薬製)26.0g(0.24mol)と、トルエン349gと、を加え、100℃で3時間加熱攪拌し、第1反応混合物を得た(以上、第1反応工程)。
この第1反応混合物を30℃まで冷却し、濾過により固形物(濾物)を分離した。分離した固形分(濾物)を、室温で静置して乾燥させることにより、XDAとBAとのウレア体(ポリウレア化合物)を主成分とする混合物(以下、ポリウレア含有混合物P4ともいう)を、31.3g得た(以上、第1分離工程)。
(第2工程:モノエタノールアミンによるウレア体の分解)
冷却管を付けた100mLのフラスコに、第1工程で得られたポリウレア含有混合物P4(12.9g)を秤量し、ここに、アミン化合物Bとしてのモノエタノールアミン(MEA)(富士フイルム和光純薬製)39.1g(0.64mol)を加えて140℃で3時間加熱し、ポリアミン化合物としてのXDAを含む第2反応混合物を得た(以上、第2反応工程)。
次に、実施例1と同様にして、第2反応混合物中のXDAのGC濃度及びGC収率を求めた結果、表1に示す通りであった。
〔比較例1〕
(第1工程;モノエタノールアミンによるチオウレタン樹脂の分解)
実施例1における第1工程と同様の操作を行い、XDAとMEAとのウレア体(ポリウレア化合物)を主成分とするポリウレア含有混合物P1を、28.0g得た。
(第2工程:水酸化ナトリウム水溶液によるウレア体の分解)
冷却管を付けた100mLのフラスコに、第1工程で得られたポリウレア含有混合物P1(2.5g)を秤量し、ここに、濃度48.6質量%の水酸化ナトリウム水溶液25.6g(0.32mol)を加え、105℃で5時間加熱し、反応混合物2を得た。
反応混合物2を室温まで冷却し、25gのジクロロメタンで3回抽出を実施した。回収されたジクロロメタン層は74gであった。このジクロロメタン層について、ガスクロマトグラム分析により、第2反応混合物中のXDAの濃度(以下、GC濃度ともいう)を求めた結果、表1に示すとおりであった。
第1工程で得られたポリウレア含有混合物P1の全量がXDAとMEAとのウレア体(ポリウレア化合物)であったと仮定し、GC濃度に基づき、XDAの生成率(以下、GC収率ともいう)を求めた結果、下記表1に示すとおりであった。
Figure 0006980949
表1中、アミン化合物Aの仕込み当量は、チオウレタン樹脂に対するアミン化合物Aの仕込み当量を意味する。
表1中、実施例1〜3におけるアミン化合物Bの仕込み当量は、第1工程で得られたポリウレア含有混合物P1のすべてがXDAとMEAとのウレア体(ポリウレア化合物)であったと仮定した場合の、アミン化合物Bの仕込み当量を意味する。
表1中、実施例4におけるアミン化合物Bの仕込み当量は、第1工程で得られたポリウレア含有混合物P2のすべてがXDAとEDAとのウレア体(ポリウレア化合物)であったと仮定した場合の、アミン化合物Bの仕込み当量を意味する。
表1中、実施例5におけるアミン化合物Bの仕込み当量は、第1工程で得られたポリウレア含有混合物P3のすべてがXDAとDNBAとのウレア体(ポリウレア化合物)であったと仮定した場合の、アミン化合物Bの仕込み当量を意味する。
表1中、実施例6におけるアミン化合物Bの仕込み当量は、第1工程で得られたポリウレア含有混合物P4のすべてがXDAとBAとのウレア体(ポリウレア化合物)であったと仮定した場合の、アミン化合物Bの仕込み当量を意味する。
表1中、比較例1におけるNaOHの仕込み当量(カッコ内の数値)は、第1工程で得られたポリウレア含有混合物P1のすべてがXDAとMEAとのウレア体(ポリウレア化合物)であったと仮定した場合の、NaOHの仕込み当量を意味する。
表1に示すように、チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとを反応させてポリウレア化合物を生成させる第1工程と、ポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させてポリアミン化合物を生成させる第2工程と、を含むポリアミン化合物の製造方法を実施した実施例1〜6では、ポリアミン化合物の生成量(GC収率)が多かった。
これに対し、第2工程におけるアミン化合物Bを水酸化ナトリウム(NaOH)に変更した比較例1では、ポリアミン化合物の生成量(GC収率)が大幅に低下した。
〔実施例7〜15〕
第1工程及び第2工程の条件を、表2に示すように変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行った。
結果を表2に示す。
表2以降におけるアミン化合物の略称の意味は以下の通りである。
AEEA:アミノエチルエタノールアミン
NMEA:N−メチルエタノールアミン
NiPrMEA:N−イソプロピルエタノールアミン
MEA:モノエタノールアミン
EDA:エチレンジアミン
1,3−PDA:1,3−プロパンジアミン
TET:トリエチレンテトラミン
TEP:テトラエチレンペンタミン
DET:ジエチレントリアミン
PEI1600:ポリエチレンイミン分子量1600
PEI1800:ポリエチレンイミン分子量1800
DABCO:1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン
Figure 0006980949
表2中、アミン化合物Aの仕込み当量は、チオウレタン樹脂に対するアミン化合物Aの仕込み当量を意味する(表3以降も同様である)。
表2中、実施例7〜15におけるアミン化合物Bの仕込み当量は、第1工程で得られたポリウレア含有混合物P5〜P10のすべてがXDAとアミン化合物Aとのウレア体(ポリウレア化合物)であったと仮定した場合の、アミン化合物Bの仕込み当量を意味する(表3以降も同様である)。
表2に示すように、チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとを反応させてポリウレア化合物を生成させる第1工程と、ポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させてポリアミン化合物を生成させる第2工程と、を含むポリアミン化合物の製造方法を実施した実施例7〜15では、収率良く(GC収率)ポリアミン化合物を生成することができた。
〔実施例16〜27〕
第1工程及び第2工程の条件を、表3に示すように変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行った。
結果を表3に示す。
Figure 0006980949
表3に示すように、チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとを反応させてポリウレア化合物を生成させる第1工程と、ポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させてポリアミン化合物を生成させる第2工程と、を含むポリアミン化合物の製造方法を実施した実施例16〜27では、収率良く(GC収率)ポリアミン化合物を生成することができた。
更に、実施例16〜27では、第1工程で使用したアミン化合物Aを再生することができた。
〔実施例28〜34〕
第1工程及び第2工程の条件を、表4に示すように変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行った。
結果を表4に示す。
これらの実施例では、チオウレタン樹脂として、チオウレタン樹脂R2(詳細にはチオウレタン樹脂粉R2)を用いた。
また、これらの実施例では、第2工程において、ポリウレア含有混合物と、アミン化合物Bと、水酸化ナトリウム(NaOH(固体))と、を混合して反応させた。
表4中、「N.D.」は、「No data」、即ち、測定を省略したために測定結果が無いことを意味する(表5以降においても同様とする)。
表4中、実施例33及び34は、それぞれ、アミン化合物Aとアミン化合物Bとが同種(具体的には、MEA)である例である。実施例33及び34では、MEA(即ち、アミン化合物Aとアミン化合物Bとの両方に該当する化合物)のGC濃度及びGC収率を、それぞれ、アミン化合物Aの値として記載した。
Figure 0006980949
表4に示すように、チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとを反応させてポリウレア化合物を生成させる第1工程と、ポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させてポリアミン化合物を生成させる第2工程と、を含むポリアミン化合物の製造方法を実施した実施例28〜34では、収率良く(GC収率)ポリアミン化合物を生成することができた。
更に、実施例28〜34では、第1工程で使用したアミン化合物Aも再生することができた。
更に、実施例28〜34では、第2工程で無機塩基であるNaOH(固体)を用いることにより、第2工程で使用したアミン化合物B(即ち、MEA)を再生することができた。
〔実施例35〜38〕
第1工程及び第2工程の条件を、表5に示すように変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行った。
結果を表5に示す。
これらの実施例では、第2工程において、ポリウレア含有混合物とアミン化合物Bと、を混合して145℃で3時間反応させて、ポリアミン化合物としてのXDAを含む反応混合物を得、得られた反応混合物に、水酸化ナトリウム(富士フィルム和光純薬製)45.3g(1.13mоl)を加えて145℃で3時間反応させた。
Figure 0006980949
表5に示すように、チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとを反応させてポリウレア化合物を生成させる第1工程と、ポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させてポリアミン化合物を生成させる第2工程と、を含むポリアミン化合物の製造方法を実施した実施例35〜38では、収率良く(GC収率)ポリアミン化合物を生成することができた。
更に、実施例35、37、及び38では、第1工程で使用したアミン化合物Aも再生することができた。
更に、実施例35〜38では、第2工程で無機塩基であるNaOH(固体)を用いることにより、第2工程で使用したアミン化合物Bを再生することができた。
〔実施例101〕
(XDAの単離精製)
冷却管を付けた500mLのフラスコに、XDAとBAとのウレア体を主成分とするポリウレア含有混合物P4(実施例6におけるポリウレア含有混合物P4)(60.4g)を秤量し、アミン化合物BとしてのMEA(183.2g;3.0mol)を加え、140℃で5時間加熱し、第2反応混合物を得た。
第2反応混合物をサンプリングし、ガスクロマトグラム分析により、第2反応混合物中のXDAの濃度(以下、GC濃度ともいう)を求めた結果、5.1%であった。
ポリウレア含有混合物P4のすべてがXDAとBAとのウレア体(ポリウレア化合物)であったと仮定し、GC濃度に基づき、XDAの生成率(GC収率)を求めた結果、60.7%であった。
−抽出1回目−
上記第2反応混合物(235.2g)を、攪拌装置の付いた500mLの反応器に装入し、ここにトルエン150gを加え、攪拌しながら60℃に加温した。第2反応混合物の温度が60℃に達した後、1時間の攪拌を行った。次に、攪拌を停止し、分液してトルエン層を回収した(以上、抽出1回目)。抽出1回目において、回収したトルエン層は100.1gであり、ガスクロマトグラム分析の結果、トルエン層の組成は、XDA(1.5%)、BA(7.7%)、及びMEA(2.7%)を含んでいた(表6参照)。
−抽出2回目〜6回目−
次に、反応器中の第2反応混合物に対し、抽出1回目と同様の操作を5回実施した(抽出2回目〜6回目)。
抽出2回目〜6回目における、回収したトルエン層の量及び組成は、表6に示す通りであった。
Figure 0006980949
次に、抽出1回目〜抽出6回目のトルエン層を全て合わせて混合し、得られた混合物から、ロータリーエバポレーターによってトルエンを留去し、XDAを含むアミン混合物を46.6g得た。ガスクロマトグラム分析の結果、このアミン混合物は、XDA(14.3%)、BA(33.8%)、及びMEA(28.4%)を含有していた。
上記アミン混合物に対し、減圧蒸留装置を用いて精製操作を実施し、塔頂温度118℃、減圧度9mmHgの成分を回収することにより、XDA(m−キシリレンジアミン)を単離することができた(収量5.2g)。
単離したXDA及びこのXDAの塩酸塩の少なくとも一方と、二塩化カルボニルと、を公知の反応方法に従って反応させ、XDA中の2つのアミノ基をそれぞれイソシアナト基に変化させることにより、m−キシリレンジイソシアネート(XDI)を製造することができる。
製造されたXDIを用い、参考製造例1と同様にして、チオウレタン樹脂を含む成形体を製造することができ、更には、レンズを製造することができる。
このようにして、材料(即ち、チオウレタン樹脂及びその原料であるXDI)の有効利用が実現される。
〔実施例102〕
(XDAの単離精製)
実施例30で得られた第2反応混合物をヌッチェを用いて減圧ろ過して炭酸塩を除去した。ろ取した炭酸塩はメタノールで抽出洗浄して再度減圧ろ過した。得られたろ液を混合してロータリーエバポレーターでメタノールを除去した後に、蒸留装置を用いて単蒸留を実施しXDAを含むアミン混合物を170.4g得た。ガスクロマトグラム分析の結果、このアミン混合物は、XDA(23.7%)、AEEA(21.5%)、及びMEA(54.0%)を含有していた。この混合物を再度蒸留精製して低沸点のMEAを留去しXDAとAEEAの混合物を得た。
〔実施例103〕
(XDAの単離精製)
実施例35で得られた第2反応混合物をヌッチェを用いて減圧ろ過して炭酸塩を除去した。ろ取した炭酸塩はメタノールで抽出洗浄して再度減圧ろ過した。得られたろ液を混合してロータリーエバポレーターでメタノールを除去した後に蒸留装置を用いて単蒸留を実施しXDAを含むアミン混合物を131.4g得た。ガスクロマトグラム分析の結果、このアミン混合物は、XDA(21.0%)、DET(57.5%)、及びMEA(21.3%)を含有していた。
〔実施例104〕
実施例102で得られた混合物と同様の操作で得られた混合物を7バッチ分1283g準備して蒸留精製を実施した。減圧蒸留(減圧度1〜2Torr)による分留を行いm−キシリレンジアミン(XDA)を93.3g得た。また、アミン化合物Bに相当するAEEAを1120g得た。
〔実施例105〕
実施例103で得られた混合物と同様の操作で得られた混合物を6バッチ分965g準備して蒸留精製を実施した。減圧蒸留(減圧度1〜2Torr)による分留を行いm−キシリレンジアミン(XDA)を223.7g得た。
〔実施例106〕
(リサイクルXDIの製造)
三角フラスコに実施例105で得られたm−キシリレンジアミン(即ち、XDA)を68.1g(0.50mol)とO−ジクロロベンゼン(即ち、ODCB)309.9gとを加えて滴下溶液を調製した。次いで還流冷却器、温度計、ガス吹き込み管を付けた1LフラスコにODCBを423.2g装入した。100℃で攪拌しながら、上記滴下溶液をフィードポンプ(日本分光社製HPLCポンプ PU−980)によって毎分2mLの流速で3時間かけて装入した。このとき溶液の装入と同時に塩酸ガス100gも3時間かけて吹き込んだ。次いで塩酸ガスの吹き込みを停止して30分加熱攪拌した後、窒素ガスを1時間吹き込むことで未反応塩酸ガスを除去した。その後、160℃に昇温してホスゲンガス593gを6時間かけて吹き込み、次いで窒素ガスを1時間吹き込むことで未反応ホスゲンを除去した。
〔実施例107〕
(リサイクルXDIの製造)
三角フラスコに実施例105で得られたm−キシリレンジアミン(即ち、XDA)を136.2g(1.0mol)とODCB620.4gとを加えて滴下溶液を調製した。還流冷却器、温度計、ガス吹き込み管を付けた2LフラスコにODCBを845.6g装入した。100℃で攪拌しながら、滴下溶液をフィードポンプによって毎分2mlの流速で6時間かけて装入した。このとき同時に塩酸ガス200gも6時間かけて吹き込んだ。次いで塩酸ガスの吹き込みを停止して30分加熱攪拌した後、窒素ガスを1時間吹き込むことで未反応塩酸ガスを除去した。その後、160℃に昇温してホスゲンガス1186gを6時間かけて吹き込み、次いで窒素ガスを1時間吹き込むことで未反応ホスゲンを除去した。
〔実施例108〕
(リサイクルXDIの製造)
実施例106と実施例107で得られた反応溶液を混合し、減圧濾過によって析出物を除去した。その後、脱溶媒操作によるODCBの留去と減圧蒸留(減圧度0.5〜1.0Torr)による分留を行い、m−(クロロメチル)ベンジルイソシアネート(即ち、m−CBI)を0.8重量%含有するXDIを93.9g得た。
〔実施例109〕
(チオウレタン樹脂を含む成形体の製造)
参考製造例2におけるXDI(52質量部)を、実施例108で得られたXDI(52質量部)に変更したこと以外は参考製造例2における成形体の製造と同様の操作を行い、チオウレタン樹脂R2を含む成形体を得た。
得られた成形体は、透明性が良好であり、歪みがない、外観上良好なものであった。
〔実施例110〕
(チオウレタン樹脂を含む成形体の製造)
参考製造例2におけるXDI(52質量部)のうちの26質量部分を、実施例108で得られたXDI(26質量部)に置き換えたこと以外は参考製造例2における成形体の製造と同様の操作を行い、チオウレタン樹脂R2を含む成形体を得た。
成形体の性能試験を実施した。
結果を表7に示す。
性能試験の項目は、光学物性(屈折率及びアッベ数)、耐熱性、及び比重dとした。各試験は、以下の試験法により実施した。
・屈折率(ne)、アッベ数(νe):島津製作所社製プルフリッヒ屈折計KPR−30を用いて、20℃で、波長546.1nm(水銀e線)、波長480.0nm(Cd F’線)、及び波長643.9nm(Cd C’線)の各波長における屈折率(ne、nF’、nC’)をそれぞれ測定し、これらの測定結果に基づき、屈折率(ne)及びアッベ数(νe)をそれぞれ求めた。
・耐熱性:島津製作所製熱機械分析装置TMA−60を用い、TMAペネートレーション法(50g荷重、ピン先0.5mmφ、昇温速度10℃/min)によってガラス転移温度(Tg)測定し、耐熱性の指標とした。
・比重d:20℃にてアルキメデス法により測定した。
前述した参考製造例2における成形体についても、同様の性能試験を実施した。
結果を表7に示す。
Figure 0006980949
表7に示すように、実施例によって製造されたポリアミン化合物を用いて合成したポリイソシアネート化合物(即ち、参考製造例2の成形体を切削加工して得られたポリウレタン樹脂粉と、アミン化合物Aと、を反応させて得られたポリウレア化合物をアミン化合物Bで分解して得られたポリアミン化合物を用いて合成したポリイソシアネート化合物)を用いて製造された実施例109及び110の成形体は、参考製造例2の成形体と比較しても、遜色の無い性能を有していた。
以上のように、チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとを反応させてポリウレア化合物を生成させる第1工程と、ポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させてポリアミン化合物を生成させる第2工程と、を含むポリアミン化合物の製造方法により製造されたポリアミン化合物(例えばXDA)を用いてポリイソシアネート化合物(例えば、XDI)を製造でき、製造されたXDIを用い、参考製造例2と同様にして、チオウレタン樹脂を含む成形体を製造することができ、更には、レンズを製造することができる。
このようにして、材料(即ち、チオウレタン樹脂及びその原料であるXDI)の有効利用が実現される。
〔参考製造例201〕
(チオウレタン樹脂R1を含む成形体の製造)
攪拌装置のついたフラスコ中に、
重合触媒である二塩化ジメチルスズ(商品名:ネスチンP、本荘ケミカル社製)(下記ポリイソシアネート化合物と下記ポリチオール組成物X1との合計量に対して100質量ppm)と、
離型剤であるZelec−UN(Stepan社製;酸性リン酸エステル)を(下記ポリイソシアネート化合物と下記ポリチオール組成物X1との合計量に対して1000質量ppm)と、
ポリイソシアネート化合物であるm−キシリレンジイソシアネート(XDI)(50.8質量部)と、
4,8−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、4,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、及び5,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン(即ち、ポリチオール成分A1)を主成分とするポリチオール組成物X1(49.2質量部)と、
を加え、室温で1時間攪拌混合し、透明な均一溶液である、重合性組成物を得た。
ここで、ポリチオール組成物X1中におけるポリチオール成分A1の純度(即ち、ポリチオール組成物X1の全量に対するポリチオール成分A1の含有量)は、85.5%である。
次に、上記重合性組成物を、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製フィルターで減圧濾過した後、600Paの減圧下、発泡が認められなくなるまで十分脱気させた。この脱気後の重合性組成物を、テープで固定された一対のガラスモールド間に注入し、次いでこの一対のガラスモールドをオーブンに入れ、オーブン内温度を25℃に設定した。次に、オーブン内温度を25℃から120℃まで、24時間かけて昇温した。以上の過程により、脱気後の重合性組成物中のモノマー(ポリイソシアネート化合物及びポリチオール組成物)を重合させ、一対のガラスモールド間で、チオウレタン樹脂R1を含む成形体(即ち、重合性組成物の硬化物)を形成させた。
続いて、オーブン内を冷却し、冷却後、オーブンから一対のガラスモールドを取り出し、次いで一対のガラスモールドから成形体を外し、成形体を得た。
(チオウレタン樹脂粉の製造)
上記で得られた成形体を切削加工することにより、レンズを製造した。この際に生じた切削加工粉を集め、JIS Z−8801−1:2019で規定される公称目開き1mmの篩にかけることにより、篩を通過したチオウレタン樹脂粉R1(即ち、チオウレタン樹脂R1を含む粉体)を得た。
(チオウレタン樹脂粉の洗浄;洗浄工程)
上記で得られたチオウレタン樹脂粉R1(30g)を秤量した。このチオウレタン樹脂粉R1(30g)に対し、150gのトルエンを加えて攪拌してから濾過によりトルエンを除くまでの洗浄操作を3回施した。3回の洗浄操作が施されたチオウレタン樹脂粉R1を磁性皿に移して乾燥させ、洗浄済み樹脂粉を得た。
〔実施例201〕
(工程X1;1−オクタノールによるチオウレタン樹脂R1の分解)
冷却管を付けた300mLのフラスコに、参考製造例201で得られた洗浄済み樹脂粉15.0gを装入し、ここに、アルコール化合物としての1−オクタノール(富士フイルム和光純薬製)105.23g(0.808mol)と、第3級アミン化合物であるアミン化合物XAとしてのN,N−ジメチルエタノールアミン(東京化成製)10.83g(0.121mol)と、を加え、130℃(反応温度X1)にて6時間(反応時間X1)加熱攪拌し、反応混合物X1を得た(以上、反応工程X1)。
本実施例201では、反応溶媒X1を用いなかった。
なお、反応溶媒X1を用いた実施例(即ち、後述の実施例203)では、上記フラスコに、アルコール化合物、アミン化合物XA、及び反応溶媒X1を加え、所定の反応温度で所定の反応時間加熱攪拌し、反応混合物X1を得た。
上記反応混合物X1を室温まで冷却し、次いで濾過により固形物を除去した。得られた濾液に、分離溶媒X1としての50gのベンジルアルコールを装入し、1N塩酸100mLで2回洗浄してアミンを除去した後に50mLの水で二回洗浄して過剰量の塩酸を除いた。続けて28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液(富士フイルム和光純薬製)(11.04g;0.057mol)を加えて攪拌した。ここに、200gの水を加えて洗浄することで塩類を除去した後に、ロータリーエバポレーターで濃縮し、真空ポンプで1mmHgまで減圧しながらオイルバスで100℃に加温することでアルコール類を留去して、m−キシリレンジアミン(以下、XDAともいう)と1−オクタノールとのカルバメート体(ポリカルバメート化合物)を主成分とする混合物(以下、ポリカルバメート含有混合物P1ともいう)を、18.38g得た(以上、分離工程X2)。
(工程X2:モノエタノールアミンによるカルバメート体の分解)
冷却管を付けた200mLのフラスコに、工程X1で得られたポリウレタン含有混合物P1(18.38g)を秤量し、ここに、アミン化合物XBとしてのモノエタノールアミン(MEA)(富士フイルム和光純薬製)49.35g(0.808mol)を加え、140℃(反応温度X2)で11時間(反応時間X2)加熱し、反応混合物X2を得た(以上、反応工程X2)。
反応混合物X2をサンプリングし、ガスクロマトグラム分析により、反応混合物X2中のXDAの濃度(以下、GC濃度ともいう)を求めた結果、表8に示すとおりであった。
工程X1で得られたポリウレタン含有混合物P1の全量がXDAと1−オクタノールとのカルバメート体(ポリカルバメート化合物)であったと仮定し、GC濃度に基づき、XDAの生成率(以下、GC収率ともいう)を求めた結果、下記表8に示すとおりであった。
〔実施例202〜203〕
チオウレタン樹脂粉の量、
工程X1の条件(アルコール化合物の種類及び仕込み量、アミン化合物XAの種類及び仕込み量、反応溶媒X1の有無、反応温度X1、反応時間X1、分離溶媒X1の有無等)、及び、
工程X2の条件(アミン化合物XBの種類及び仕込み量、反応温度X2、反応時間X2、等)を、表8に示すように変更したこと以外は実施例201と同様の操作を行った。
XDAのGC濃度及びGC収率を、表8に示す。
〔比較例1〕
(工程X1;1−オクタノールによるチオウレタン樹脂の分解)
実施例202における工程X1と同様の操作を行い、XDAと1−オクタノールとのカルバメート体(ポリカルバメート化合物)を主成分とするポリカルバメート含有混合物P1を得た。
(工程X2:水酸化ナトリウム水溶液によるカルバメート体の分解)
冷却管を付けた100mLのフラスコに、工程X1で得られたポリウレタン含有混合物P1(14.9g)を秤量し、ここに、濃度48.6質量%の水酸化ナトリウム水溶液54.3g(0.66mol)を加え、110℃で8時間加熱し、反応混合物2を得た。
反応混合物2を室温まで冷却し、50gのジクロロメタンを加えて減圧ろ過して不溶物を除去した。ろ過性が悪く、完了まで1時間を要した。続けて50gのジクロロメタンで抽出を実施した。回収されたジクロロメタン層は85.0gであった。このジクロロメタン層について、ガスクロマトグラム分析により、反応混合物X2中のXDAの濃度(以下、GC濃度ともいう)を求めた結果、表8に示すとおりであった。
工程X1で得られたポリウレタン含有混合物P1の全量がXDAと1−オクタノールとのカルバメート体(ポリウレタン化合物)であったと仮定し、GC濃度に基づき、XDAの生成率(以下、GC収率ともいう)を求めた結果、下記表8に示すとおりであった。
Figure 0006980949
表8中、アルコール化合物の仕込み当量は、チオウレタン樹脂に対するアルコール化合物の仕込み当量を意味し、アミン化合物XAの仕込み当量は、チオウレタン樹脂に対するアミン化合物XAの仕込み当量を意味する。
表8中、実施例201〜202におけるアミン化合物XBの仕込み当量は、工程X1で得られたポリカルバメート含有混合物P1のすべてがXDAと1−オクタノールとのカルバメート体(ポリカルバメート化合物)であったと仮定した場合の、アミン化合物XBの仕込み当量を意味する。
表8中、実施例203におけるアミン化合物XBの仕込み当量は、工程X1で得られたポリカルバメート含有混合物P2のすべてがXDAとプロピレングリコールとのカルバメート体(ポリカルバメート化合物)であったと仮定した場合の、アミン化合物XBの仕込み当量を意味する。
表8中、比較例1におけるNaOHの仕込み当量(カッコ内の数値)は、工程X1で得られたポリカルバメート含有混合物P1のすべてがXDAと1−オクタノールとのカルバメート体(ポリカルバメート化合物)であったと仮定した場合の、NaOHの仕込み当量を意味する。
表8に示すように、チオウレタン樹脂とアルコール化合物とを反応させてポリカルバメート化合物を生成させる工程X1と、ポリカルバメート化合物とアミン化合物XBとを反応させてポリアミン化合物を生成させる工程X2と、を含むポリアミン化合物の製造方法を実施した実施例201〜203では、ポリアミン化合物の生成量(GC収率)が多かった。
これに対し、工程X2におけるアミン化合物XBを水酸化ナトリウム(NaOH)に変更した比較例1では、ポリアミン化合物の生成量(GC収率)は同等であったものの水層からの抽出にジクロロメタン等のハロゲン溶媒を必要とする。また、第二工程で大量の不溶物が生成して分離操作が煩雑になるという課題がある。
〔実施例204〜208〕
工程X1及び工程X2の条件を、表9に示すように変更したこと以外は実施例201と同様の操作を行った。
結果を表9に示す。
実施例208では、工程X2において、ポリウレア含有混合物と、アミン化合物Bと、水酸化ナトリウム(NaOH(固体))と、を混合して反応させた。
Figure 0006980949
表9に示すように、チオウレタン樹脂とアルコール化合物とを反応させてポリカルバメート化合物を生成させる工程X1と、ポリカルバメート化合物とアミン化合物XBとを反応させてポリアミン化合物を生成させる工程X2と、を含むポリアミン化合物の製造方法を実施した実施例204〜208では、ポリアミン化合物の生成量(GC収率)が多かった。
更に、実施例208では、工程X2で、無機塩基であるNaOH(固体)を用いることにより、工程X2で使用したアミン化合物XBを再生することができた。
〔実施例301〕
(XDAの単離精製)
実施例201の反応混合物(61.73g)を、液液抽出装置(ビードテック社製)に装入し、トルエンで17時間抽出操作を実施した。回収したトルエン層は64.70gであり、ガスクロマトグラム分析の結果、トルエン層の組成は、XDA(3.9%)、1−オクタノール(10.94%)、及びベンジルアルコール(0.91%)を含んでいた。
得られた混合物から、ロータリーエバポレーターによってトルエンを留去し、XDAを含むアミン混合物を12.68g得た。ガスクロマトグラム分析の結果、このアミン混合物は、XDA(19.98%)、1−オクタノール(52.67%)、及びベンジルアルコール(7.74%)を含有していた。
上記アミン混合物に対し、減圧蒸留装置を用いて精製操作を実施し、塔頂温度118℃、減圧度1mmHgの成分を回収することにより、XDA(m−キシリレンジアミン)を単離することができた(収量1.8g)。
〔実施例302〕
(XDAの単離精製)
実施例202の反応混合物(24.56g)を、液液抽出装置(ビードテック社製)に装入し、トルエンで8時間抽出操作を実施した。回収したトルエン層は72.07gであり、ガスクロマトグラム分析の結果、トルエン層の組成は、XDA(1.92%)、1−オクタノール(8.67%)、及びベンジルアルコール(1.43%)を含んでいた。
得られた混合物から、ロータリーエバポレーターによってトルエンを留去し、XDAを含むアミン混合物を10.90g得た。ガスクロマトグラム分析の結果、このアミン混合物は、XDA(11.53%)、1−オクタノール(50.43%)、及びベンジルアルコール(2.21%)を含有していた。
上記アミン混合物に対し、実施例301と同様に減圧蒸留装置を用いて精製操作を実施することでm−キシリレンジアミンを単離することが可能である。
〔実施例303〕
(XDAの単離精製)
実施例203の反応混合物(17.31g)を、液液抽出装置(ビードテック社製)に装入し、トルエンで14時間抽出操作を実施した。回収したトルエン層は126.98gであり、ガスクロマトグラム分析の結果、トルエン層の組成は、XDA(2.66%)を含んでいた。
得られた混合物から、ロータリーエバポレーターによってトルエンを留去し、XDAを含むアミン混合物を1。66g得た。ガスクロマトグラム分析の結果、このアミン混合物は、XDA(70.02%)を含有していた。
上記アミン混合物に対し、実施例301と同様に減圧蒸留装置を用いて精製操作を実施することでm−キシリレンジアミンを単離することが可能である。
〔実施例304〕
(XDAの単離精製)
実施例203の反応混合物(17.31g)を、液液抽出装置(ビードテック社製)に装入し、トルエンで14時間抽出操作を実施した。回収したトルエン層は126.98gであり、ガスクロマトグラム分析の結果、トルエン層の組成は、XDA(2.66%)を含んでいた。
得られた混合物から、ロータリーエバポレーターによってトルエンを留去し、XDAを含むアミン混合物を1。66g得た。ガスクロマトグラム分析の結果、このアミン混合物は、XDA(70.02%)を含有していた。
上記アミン混合物に対し、実施例301と同様に減圧蒸留装置を用いて精製操作を実施することでm−キシリレンジアミンを単離することが可能である。
単離したXDA及びこのXDAの塩酸塩の少なくとも一方と、二塩化カルボニルと、を公知の反応方法に従って反応させ、XDA中の2つのアミノ基をそれぞれイソシアナト基に変化させることにより、m−キシリレンジイソシアネート(XDI)を製造することができる。
製造されたXDIを用い、参考製造例201と同様にして、チオウレタン樹脂を含む成形体を製造することができ、更には、参考製造例202と同様にして、レンズを製造することができる。
このようにして、材料(即ち、チオウレタン樹脂及びその原料であるXDI)の有効利用が実現される。
2020年2月5日に出願された日本国特許出願2020−017717号、2020年2月5日に出願された日本国特許出願2020−017718号、2020年5月18日に出願された日本国特許出願2020−086644号、2020年5月18日に出願された日本国特許出願2020−086645号、及び2020年11月19日に出願された日本国特許出願2020−192461号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (32)

  1. チオウレタン樹脂とアミン化合物Aとを反応させてポリウレア化合物を生成させる第1工程と、
    前記ポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させてポリアミン化合物を生成させる第2工程と、
    を含むポリアミン化合物の製造方法。
  2. 前記第1工程では、前記チオウレタン樹脂を含む粉体と前記アミン化合物Aとを接触させることにより、前記粉体中の前記チオウレタン樹脂と前記アミン化合物Aとを反応させる請求項1に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  3. 更に、前記第1工程の前に、前記チオウレタン樹脂を含む切削加工粉を篩にかけることにより、前記篩を通過した、前記チオウレタン樹脂を含む粉体を得る篩工程を含み、
    前記第1工程では、前記粉体と前記アミン化合物Aとを接触させることにより、前記粉体中の前記チオウレタン樹脂と前記アミン化合物Aとを反応させる請求項2に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  4. 前記篩のJIS Z−8801−1:2019で規定される公称目開きが、0.1mm〜20mmである請求項3に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  5. 更に、前記第1工程の前に、前記チオウレタン樹脂を含む粉体を、洗浄溶媒としての炭素数5〜12の炭化水素化合物によって洗浄する洗浄工程を含み、
    前記第1工程では、前記洗浄工程で洗浄された前記粉体と、前記アミン化合物Aと、を接触させることにより、前記粉体中の前記チオウレタン樹脂と前記アミン化合物Aとを反応させる請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  6. 前記第1工程では、前記チオウレタン樹脂と前記アミン化合物Aとを、70℃〜140℃の温度条件下で反応させる請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  7. 前記第2工程では、前記ポリウレア化合物と前記アミン化合物Bとを、100℃〜180℃の温度条件下で反応させる請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  8. 前記第2工程は、
    ポリウレア化合物とアミン化合物Bとを反応させてポリアミン化合物と反応副生成物とを生成させることと、
    前記反応副生成物と無機塩基とを反応させてアミン化合物Bを生成させることと、
    を含む、
    請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  9. 前記アミン化合物Aは、アミノ基及びモノアルキルアミノ基の少なくとも一方を含みアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数が1又は2である分子量300以下のアミン化合物であり、
    前記アミン化合物Bは、アミノ基及びモノアルキルアミノ基の少なくとも一方を含みアミノ基及びモノアルキルアミノ基の総数が1〜50である分子量2000以下のアミン化合物である、
    請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  10. 前記第2工程が、
    前記ポリウレア化合物と前記アミン化合物Bとを反応させてポリアミン化合物を含む反応混合物を得る反応工程と、
    前記反応混合物から前記ポリアミン化合物を分離する分離工程と、
    を含み、
    前記分離工程が蒸留法によって前記反応混合物から前記ポリアミン化合物を分離することを含む、
    請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  11. 前記第2工程が、
    前記ポリウレア化合物と前記アミン化合物Bとを反応させてポリアミン化合物を含む反応混合物を得る反応工程と、
    前記反応混合物から前記ポリアミン化合物を分離する分離工程と、
    を含み、
    前記分離工程が、
    前記反応混合物から、抽出溶媒によって前記ポリアミン化合物を抽出し、前記ポリアミン化合物を含む抽出液を得ることと、
    前記抽出液から前記ポリアミン化合物を分離することと、
    を含む請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  12. チオウレタン樹脂とアルコール化合物とを、第3級アミン化合物であるアミン化合物XAの存在下で反応させてポリカルバメート化合物を生成させる工程X1と、
    前記ポリカルバメート化合物とアミン化合物XBとを反応させてポリアミン化合物を生成させる工程X2と、
    を含むポリアミン化合物の製造方法。
  13. 前記工程X1では、前記チオウレタン樹脂を含む粉体と前記アルコール化合物とを接触させることにより、前記粉体中の前記チオウレタン樹脂と前記アルコール化合物とを反応させる請求項12に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  14. 更に、前記工程X1の前に、前記チオウレタン樹脂を含む切削加工粉を分級することにより、前記切削加工粉よりも平均粒子径が小さい、前記チオウレタン樹脂を含む粉体を得る分級工程を含み、
    前記工程X1では、前記粉体と前記アルコール化合物とを接触させることにより、前記粉体中の前記チオウレタン樹脂と前記アルコール化合物とを反応させる請求項13に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  15. 更に、前記工程X1の前に、前記チオウレタン樹脂を含む切削加工粉を篩にかけることにより、前記篩を通過した、前記チオウレタン樹脂を含む粉体を得る篩工程を含み、
    前記工程X1では、前記粉体と前記アルコール化合物とを接触させることにより、前記粉体中の前記チオウレタン樹脂と前記アルコール化合物とを反応させる請求項13に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  16. 前記篩のJIS Z−8801−1:2019で規定される公称目開きが、0.1mm〜20mmである請求項15に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  17. 更に、前記工程X1の前に、前記チオウレタン樹脂を含む粉体を、洗浄溶媒としての炭素数5〜12の炭化水素化合物によって洗浄する洗浄工程を含み、
    前記工程X1では、前記洗浄工程で洗浄された前記粉体と、前記アルコール化合物と、を接触させることにより、前記粉体中の前記チオウレタン樹脂と前記アルコール化合物とを反応させる請求項12〜請求項16のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  18. 前記アルコール化合物は、沸点が135℃〜250℃である化合物を含む請求項12〜請求項17のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  19. 前記工程X1では、前記チオウレタン樹脂と前記アルコール化合物とを、70℃〜200℃の温度条件下で反応させる請求項12〜請求項18のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  20. 前記工程X2では、前記ポリカルバメート化合物と前記アミン化合物XBとを、100℃〜180℃の温度条件下で反応させる請求項12〜請求項19のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  21. 前記工程X2は、
    前記ポリカルバメート化合物と前記アミン化合物XBとを反応させてポリアミン化合物とと反応副生成物とを生成させることと、
    前記反応副生成物と無機塩基とを反応させてアミン化合物XBを生成させることと、
    を含む、
    請求項12〜請求項20のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  22. 前記工程X2が、
    前記ポリカルバメート化合物と前記アミン化合物XBとを反応させてポリアミン化合物を含む反応混合物を得る反応工程と、
    前記反応混合物から前記ポリアミン化合物を分離する分離工程と、
    を含み、
    前記分離工程が、蒸留法によって前記反応混合物から前記ポリアミン化合物を分離することを含む、
    請求項12〜請求項21のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  23. 前記工程X2が、
    前記ポリカルバメート化合物と前記アミン化合物XBとを反応させて前記ポリアミン化合物を含む反応混合物を得る反応工程と、
    前記反応混合物から前記ポリアミン化合物を分離する分離工程と、
    を含み、
    前記分離工程が、
    前記反応混合物から、抽出溶媒によって前記ポリアミン化合物を抽出し、前記ポリアミン化合物を含む抽出液を得ることと、
    前記抽出液から前記ポリアミン化合物を分離することと、
    を含む請求項12〜請求項20のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  24. 前記ポリアミン化合物が、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス(アミノシクロヘキシル)メタン、2,5−ビス(アミノメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン、2,6−ビス(アミノメチル)ビシクロ−[2.2.1]−ヘプタン、トリレンジアミン、4,4'−ジフェニルメタンジアミン及びフェニレンジアミンからなる群から選択される少なくとも1種を含む請求項1〜請求項23のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  25. 光学材料製造用のポリイソシアネート化合物の原料としてのポリアミン化合物を製造する方法である、請求項1〜請求項24のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  26. 前記チオウレタン樹脂は、メガネレンズの製造過程、メガネの製造過程、及びメガネの廃棄過程のうちの少なくとも1つにおいて回収されたものである、請求項1〜請求項25のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法。
  27. 請求項1〜請求項26のいずれか1項に記載のポリアミン化合物の製造方法によってポリアミン化合物を製造する工程と、
    前記ポリアミン化合物及び前記ポリアミン化合物の塩酸塩の少なくとも一方と、二塩化カルボニルと、を反応させてポリイソシアネート化合物を得る工程と、
    を含むポリイソシアネート化合物の製造方法。
  28. 請求項27に記載のポリイソシアネート化合物の製造方法によってポリイソシアネート化合物を製造する工程と、
    少なくとも前記ポリイソシアネート化合物と活性水素化合物とを混合することにより、前記ポリイソシアネート化合物及び前記活性水素化合物を含有する重合性組成物を得る工程と、
    を含む重合性組成物の製造方法。
  29. 請求項28に記載の重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する工程と、
    前記重合性組成物を硬化させることにより、樹脂を得る工程と、
    を含む樹脂の製造方法。
  30. 樹脂を含む成形体を製造する方法であって、
    請求項28に記載の重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する工程と、
    前記重合性組成物を硬化させることにより、樹脂を含む成形体を得る工程と、
    を含む成形体の製造方法。
  31. 樹脂を含む成形体を含む光学材料を製造する方法であって、
    請求項28に記載の重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する工程と、
    前記重合性組成物を硬化させることにより、樹脂を含む成形体を得る工程と、
    を含む光学材料の製造方法。
  32. 樹脂を含む成形体を含むレンズを製造する方法であって、
    請求項28に記載の重合性組成物の製造方法によって重合性組成物を製造する工程と、
    前記重合性組成物を硬化させることにより、樹脂を含む成形体を得る工程と、
    を含むレンズの製造方法。
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