JPH1143527A - 光学材料用ウレタン樹脂 - Google Patents

光学材料用ウレタン樹脂

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JPH1143527A
JPH1143527A JP9203116A JP20311697A JPH1143527A JP H1143527 A JPH1143527 A JP H1143527A JP 9203116 A JP9203116 A JP 9203116A JP 20311697 A JP20311697 A JP 20311697A JP H1143527 A JPH1143527 A JP H1143527A
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JP
Japan
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compound
halogen
diisocyanate
urethane resin
active hydrogen
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JP9203116A
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Goji Koyama
剛司 小山
Yutaka Kono
豊 河野
Takashi Nomura
岳志 野村
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリイソシアネート化合物から、系中にウレ
タンまたはチオウレタン構造を有する着色の少ないウレ
タン系樹脂を提供する。 【構成】 実質的にハロゲンを含有しないポリイソシア
ネート化合物と活性水素化合物とを反応させることによ
り得られる光学材料用ウレタン樹脂。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリイソシアネー
ト化合物から得られ、系中にウレタンまたはチオウレタ
ン構造を有する、着色の少なく全光線透過率の高い光学
材料用ウレタン系樹脂に関する。
【0002】
【従来の技術】光学材料用ウレタン樹脂及びそれを利用
してなるプラスチックレンズを製造する方法として、ハ
ロゲンを含有した2個以上の水酸基を有する化合物とイ
ソシアネート化合物を反応させる方法(特開昭62−2
67316号)や、メルカプト基を含有する化合物とイ
ソシアネート化合物とを反応させる方法(特公平4−5
8488号)等が知られている。
【0003】また以上の如き方法で光学材料ウレタン樹
脂を製造する際に、ポリイソシアネート化合物中の加水
分解性塩素含有量を300ppm 以下に低減することで、
着色が少なく、全光線透過率が高く、しかも光学歪みの
無い光学材料用ウレタン樹脂を製造する方法が提案され
ている(特開平7−33851号)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】発明者らは着色の少な
い、全光線透過率の高い光学材料用ウレタン系樹脂の検
討を行い、上記の特開平7−33851号により加水分
解性塩素含有量が300ppm 以下のイソシアネート化合
物を用いて光学材料用ウレタン樹脂を製造した。しかし
ながら、加水分解性塩素だけを300ppmに低減させ
ても不十分で、ウレタン樹脂の着色を抑えることができ
なかった。従って、従来は、イソシアネート化合物にカ
テコールやアルキル置換フェノールなどのフェノール化
合物の安定剤を添加し、ウレタン樹脂を製造していた。
しかし、これらの安定剤を添加してもウレタン樹脂の着
色を抑制することは困難であった。本発明の目的はポリ
イソシアネート化合物から得られ、系中にウレタン又は
チオウレタン構造を有する着色の少ないウレタン系樹脂
を提供することある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、この問題点
に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、ジイソシアネート化合
物中に含まれる加水分解性塩素だけではなく、加水分解
性臭素などの加水分解性ハロゲンや、塩化アルキルや臭
化アルキルなどの加水分解性でないハロゲン化合物がポ
リイソシアネート化合物中に不純物として含まれ、それ
がウレタン製品の着色の原因であることをつきとめ、実
質的にハロゲンを含有しないポリイソシアネート化合
物、特にジイソシアネート化合物を用いて、ポリオー
ル、ポリチオール、アルコール、チオール類等と反応さ
せることにより着色の少ないウレタン樹脂が得られるこ
とを見出し、本発明に到達した。すなわち本発明は、実
質的にハロゲンを含有しないポリイソシアネート化合物
と活性水素化合物とを反応させることにより得られた光
学材料用ウレタン樹脂である。
【0006】通常、ポリイソシアネート化合物はポリア
ミンとホスゲンとの直接反応により製造される。そのた
め、ジイソシアネート化合物中には数千ppmの濃度
で、未反応のホスゲン、反応の副生成物であるクロルフ
ォルメートあるいは反応中間体であるモノおよびジカル
バモイルクロライド化合物などの加水分解性塩素や臭素
などのハロゲン化合物、また、塩化アルキルや臭化アル
キルなどの加水分解性でないハロゲン化合物が不純物と
して含まれている。
【0007】すなわち、本発明に用いる実質的にハロゲ
ンを含有しないボリイソシアネート化合物はホスゲンを
用いないポリイソシアネート化合物の製造方法によって
得られることができる。実質的にハロゲンを含有しない
ポリイソシアネート化合物の代表的な製造方法として
は、ウレタン化合物を熱的に分解してジイソシアネート
を製造する方法(例えば、特開昭62−238255
号、特公昭57−45736号及び特開昭51−197
21号等)、ま尿素を熱分解してジイソシアネートを製
造する方法(特公平1−14218号等)がある。これ
らの方法で得られたポリイソシアネート化合物中には加
水分解性或いは非加水分解性ハロゲン化合物が全ハロゲ
ン元素含有量が20ppm以下であり、該ハロゲン化合
物が実質的に含まれていないと言える。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明でいうハロゲンとは塩素だ
けでなく、臭素などが含まれる。全ハロゲン含有量と
は、非加水分解性ハロゲン含有量と加水分解性ハロゲン
含有量との和であり、全ハロゲン含有量はASTM D
−1638の方法により測定され、加水分解性ハロゲン
含有量はJIS K−1556に準じて測定される。ま
た、全臭素含有量は蛍光X線を用いて測定される。
【0009】本発明に用いられるジイソシアネート化合
物には、芳香族、脂環族、脂肪族の何れも用いることが
できる。例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、
2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレン
ジイソシアネート、1,4−ナフタレンジイソシアネー
ト、1,5−ナフタレンジイソシアネート、1,6−ナ
フタレンジイソシアネート、2,6−ナフタレンジイソ
シアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナ
ンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネ
ート、1,4−キシリレンジイソシアネート、1,3−
(ジイソシアネート)シクロヘキサン、テトラメテレン
ジイソシアネ−ト、ペンタメチレンジイソシアネ−ト、
ヘキサメチレンジイソシアネ−ト、シクロペンチレン−
1,3−ジイソシアネート、1,2−ビス(イソシアネ
ートメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(イソシア
ネートメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシ
アネートメチル)シクロヘキサン等が挙げられる。これ
らジイソシアネート化合物は単独でも、また2種類以上
の混合物にしても使用できる。
【0010】本発明でジイソシアネート化合物と反応さ
せる活性水素化合物には、ポリオール化合物、ポリチオ
ール化合物及びヒドロキシチオール化合物がある。ポリ
オール化合物として、例えばエチレングリコールなどの
脂肪族ポリオール、ジヒドロキシナフタレンなどの芳香
族ポリオール、ジブロモブタンジオールなどのハロゲン
化ポリオール、ブチレンアジペートなどのポリエステル
ポリオール、ポリプロピレングリコールなどのポリエー
テルポリオール、ジ−(ヒドロキシエチル)スルフィド
などの硫黄元素を含有したポリオールなどが挙げられ
る。
【0011】また、ポリチオール化合物として、例え
ば、1,6−ヘキサンジチオールなどの脂肪族ポリチオ
ール、1,4−ビス(メルカプトエチル)ベンゼンなど
の芳香族ポリチオール、2,5−ジクロロベンゼン−
1,3−ジチオールなどのハロゲン化芳香族ポリチオー
ルなどが挙げられる。ヒドロキシチオール化合物として
は、例えば、2−メルカプトエタノール、ビニルベンジ
ルチオエタノールなどが挙げられる。これらの活性水素
化合物は単独でも、また2種類以上の混合物にしても使
用できる。
【0012】ハロゲンを含有しないポリイソシアネート
化合物と活性水素化合物を反応させる際の流量比は、ポ
リイソシアネート化合物のイソシアネート当量に対する
活性水素化合物の活性水素当量の比で、通常0.5〜
3.0、好ましくは0.5〜1.5の範囲内である。本
発明のハロゲンを含有しないポリイソシアネート化合物
と活性水素化合物を反応によるウレタン樹脂製造におい
て、目的に応じて公知の鎖延長剤、架橋剤、光安定剤、
紫外線吸収剤、酸化防止剤、充填剤、内部離型剤などの
物質を添加しても良い。反応速度を調節するために、ポ
リウレタンの製造において用いられる公知反応触媒を適
宜添加しても良い。
【0013】本発明の光学材料用ウレタン樹脂製造方法
を具体例としては、1種または2種以上のポリイソシア
ネート化合物と1種または2種以上の活性水素化合物及
び必要に応じて添加物、触媒などを混合したのち、モー
ルド中に注入し反応させる。この際、通常注入前に脱泡
操作を行い、樹脂に泡が混入することを防止する。反応
温度および時間は用いる原料の種類によって異なるが、
通常は−50℃〜200℃、好ましくは室温〜150
℃、また時間は通常0.5〜72時間である。また、得
られたウレタン樹脂は必要に応じて50℃〜150℃、
0.5〜72時間の条件で熱処理を行っても良い。
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例と比較例により具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。尚、実施例中の略語は以下の通りとする。 MXDI :メタキシリレンジイソシアネート 1,3-BIC:1,3−ビス(イソシアネートメチル)シ
クロヘキサン また本実施例において全ハロゲン含有量はASTM D
−1638の方法により、加水分解性ハロゲン含有量は
JISK−1556に準じて測定した。全臭素含有量は
蛍光X線を用いて、内部標準法により測定した。
【0015】実施例1 ホスゲンを用いない方法で製造した、全ハロゲン含有量
1ppm、加水分解性ハロゲン含有量0ppm、全臭素
含有量0ppmのMXDI 20gを硝子容器に入れ、
ビニルベンジルチオエタノールをNCO基/OH基のモ
ル比1.0で混合し、ラジカル開始剤t−ブチルパーオ
キシネオデカノエート(日本油脂:商品名パーブチルN
D)0.6重量%を加えて混合し、減圧下で脱気操作を
行い、硝子モールドとガスケットよりなる厚さ2.5m
m直径80mmのモールド中に注入し、30℃から14
0℃まで徐々に昇温加熱し18時間で硬化させた。重合
後、モールドから離型し得られた厚さ2.5mmの平板
樹脂の黄色度を測定した。黄色度(YI)の測定はJI
S K−7105に準じて行ったが測定面積は直径31
mmの面積とした。黄色度(YI)の測定値は1.08
であった。
【0016】実施例2 ホスゲンを用いないで製造した、全ハロゲン含有量2p
pm、加水分解性ハロゲン含有量0ppm、全臭素含有
量0ppmの1,3-BIC 20gを硝子容器に入れ、ビ
ニルベンジルチオエタノールを用いて実施例1と同様方
法でチオウレタン樹脂を作製した。測定した黄色度(Y
I)は1.05であった。
【0017】比較例1 ホスゲン法で製造した、全ハロゲン含有量370pp
m、加水分解性ハロゲン含有量200ppm、全臭素含
量100ppmのMXDI 20gを硝子容器にいれ、
ビニルベンジルチオエタノールを用いて実施例1と同様
方法でチオウレタン樹脂を作製した。測定した黄色度
(YI)は1.60であった。加水分解性ハロゲン含有
量が200ppmのMXDIから得られたウレタン樹脂
の黄色度は、実施例1のホスゲンを用いないで製造した
MXDIのものよりも高い結果となった。
【0018】比較例2 ホスゲン法で製造した、全ハロゲン含有量1750pp
m、加水分解性ハロゲン含有量142ppm、臭素含量
210ppmの1,3-BIC 20gを硝子容器に入れ、
ビニルベンジルチオエタノールを用いて実施例1と同様
方法でチオウレタン樹脂を作製した。測定した黄色度
(YI)は1.98であった。加水分解性ハロゲン含有
量が142ppmの1,3-BICから得られたウレタン樹
脂の黄色度は、実施例2のホスゲンを用いないで製造し
た1,3-BICのものよりも高い結果となった。
【0019】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明により、実質的にハロゲンを含有しないポリイソシ
アネート化合物、特にジイソシアネート化合物を用い
て、ポリオール、ポリチオール、アルコール、チオール
類等と反応させて得られたウレタン系樹脂の黄色度は小
さい。本発明の光学材料用ウレタン樹脂は、特に添加剤
を必要とせず、低コストで容易に得られるので、これよ
り着色度の少なく高品質プラスチックレンズを工業的に
有利に製造することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実質的にハロゲンを含有しないポリイソ
    シアネート化合物と活性水素化合物とを反応させること
    により得られた光学材料用ウレタン樹脂。
  2. 【請求項2】 ポリイソシアネート化合物がキシレンジ
    イソシアネートおよび/またはビス(イソシアネートメ
    チル)シクロヘキサンである請求項1記載のウレタン樹
    脂。
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