新的多异氰酸酯化合物、其制造方法及用途技术

本发明专利技术提供了具有高耐热性、阿贝数和折射率的各种性能平衡良好的光学材料，该光学材料是由通式（１）表示的化合物。式中，ｋ表示０～２的整数，ｎ表示０～１的整数，但ｋ和ｎ不同时为０，ｋ＝０时，表示－（ＣＨ↓［２］）↓［ｋ］－不存在。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于新的脂环族多异氰酸酯化合物及其制造法以及使用该化合物得到的树脂和由该树脂构成的光学材料。
技术介绍
多异氰酸酯化合物被广泛地用于制造聚(硫)氨酯树脂、聚脲树脂等。由于多异氰酸酯化合物和多硫醇化合物聚合得到的聚硫氨酯树脂具有高的折射率，因此，近年来将聚硫氨酯树脂用于光学材料、特别是用于塑料透镜材料的报导大量见诸报道。例如，有报导将苯二亚甲基二异氰酸酯或双异氰酸根合基甲基降冰片烯与1，2-双-3-巯基丙烷反应得到的聚硫氨酯树脂用于塑料透镜材料(专利文献1)。专利文献1中记载的光学材料具有高的折射率和耐热性，但最近一段时期，对于光学材料特别是塑料透镜材料，不仅要求高的透明性和高的折射率，而且还要求更高的阿贝数和耐热性。专利文献1日本专利第2621991号公报
技术实现思路
鉴于上记情况，本专利技术的任务是，提供具有高耐热性、阿贝数和折射率的各种性能平衡良好的光学材料。为了解决上述任务，本专利技术者们进行了深入的研究，结果发现，在特定结构的脂环式骨架上直接结合异氰酸根合基的二异氰酸酯化合物，可以用来作为获得良好的透明性等光学特性和耐热性的树脂的原料，从而完成了本专利技术。即，本专利技术是1.由通式(1)表示的化合物， 式中，k表示0～2的整数，n表示0～1的整数，但k和n不同时为0，另外，k＝0时，表示-(CH2)k-不存在。2.上述1所述的化合物，其特征在于，通式(1)表示的化合物是双环庚烷-2，5(6)-二异氰酸酯或三环癸烷-3(4)，8(9)-二异氰酸酯。3.上述1所述的脂环族多异氰酸酯化合物的制造方法，其特征在于，使通式(2)表示的化合物或其盐与碳酰氯进行反应， 式中，k表示0～2的整数，n表示0～1的整数，但k和n不同时为0，另外，k＝0时，表示-(CH2)k-不存在。4.由通式(2)表示的化合物， 式中，k表示0～2的整数，n表示0～1的整数，但k和n不同时为0，另外，k＝0时，表示-(CH2)k-不存在。5.含有上述(1)所述的脂环族多异氰酸酯化合物的聚合性组合物。6.如权利要求5所述的聚合性组合物，其特征在于，含有选自多元醇、多硫醇、具有羟基的巯基化合物中的至少一种活性氢化合物。7.将上述(3)所述的聚合性组合物聚合而得到的树脂。8.由上述(4)所述的树脂构成的光学材料。9.由上述(5)所述的光学材料构成的透镜。根据本专利技术，可以提供在保持透明性、折射率、阿贝数等的综合平衡的优良性能的同时还具有更高的耐热性的树脂。附图说明图1表示双环庚烷-2，5(6)-二胺的1H NMR谱。图2表示双环庚烷-2，5(6)-二异氰酸酯的红外光谱。图3表示双环庚烷-2，5(6)-二异氰酸酯的1H NMR谱。图4表示双环庚烷-2，5(6)-二异氰酸酯的13C NMR谱。具体实施例方式在通式(1)中，k表示0～2的整数，n表示0～1的整数。但是，k和n不得同时为0。另外，k＝0时，表示-(CH2)k-不存在。通式(1)表示的化合物具体地可以举出在通式(1)中，k＝0且n＝1的双环壬烷-3(4)，7(8)-二异氰酸酯；k＝1且n＝0的双环庚烷-2，5(6)-二异氰酸酯；k＝2且n＝0的双环辛烷-2，5(6)-二异氰酸酯；k＝1且n＝1的三环癸烷-3(4)，8(9)-二异氰酸酯等。另外，上面所述的“双环壬烷-3(4)，7(8)-二异氰酸酯”，表示双环壬烷-3，7-二异氰酸酯与双环壬烷-4，8-二异氰酸酯的混合物。在本说明书中，化合物名称与上述表述相同的场合，该表述表示与上述相同的含义。通式(1)所表示的化合物，可以采用下述任一种方法制得。即，由通式(2)表示的化合物和碳酸二烷基酯或碳酸二芳基酯合成相应的氨基甲酸酯化合物，使氨基甲酸酯化合物热分解而制造通式(1)表示的化合物的方法，或者，使通式(2)表示的脂环族二胺化合物或其盐与碳酰氯反应而制造通式(1)表示的化合物的方法。在这些方法中，后述的使用碳酰氯的制造方法比较经济。在制造通式(1)表示的化合物时使用的由通式(2)表示的化合物的具体例子例如可以举出如下在通式(2)中，k＝0且n＝1的双环壬烷-3(4)，7(8)-二胺；k＝1且n＝0的双环庚烷-2，5(6)-二胺；k＝2且n＝0的双环辛烷-2，5(6)-二胺；k＝1且n＝1的三环癸烷-3(4)，8(9)-二胺等。作为使用碳酰氯的制造方法，可以举出(A)使通式(2)所示的化合物与碳酰氯直接反应的方法；(B)预先合成通式(2)所示的脂环族二胺化合物的盐酸盐等的盐，将其悬浮于惰性溶剂中使之与碳酰氯反应的方法。上述(A)的方法被称为“冷热二步碳酰氯化法”。该方法包括主反应为生成氨基甲酰氯和胺盐酸盐的“冷碳酰氯化反应”(第1步反应)，以及主反应为由氨基甲酰氯热分解成异氰酸酯和胺盐酸盐碳酰氯化成为异氰酸酯的“热碳酰氯化反应”(第2步反应)。通式(2)所示的化合物与碳酰氯的反应中，通常使用溶剂。所述的溶剂只要不妨碍碳酰氯化反应即可，没有特别的限制。这样的溶剂例如可以举出苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳香族烃；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等脂肪酸酯类；水杨酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸酸二丁酯、苯甲酸甲酯等芳香族羧酸酯类；单二氯苯、邻二氯苯、三氯苯等氯化芳烃；或者氯仿、四氯化碳等氯化烃。这些溶剂可以单独使用，也可以将2种或2种以上混合使用。从操作性和生产效率的角度考虑，通常，溶剂的使用量相对于通式(2)表示的化合物(重量比)为4～30倍，优选的是5～20倍。上述(A)的方法的实施方式可以举出一个例子如下。在反应器中装入溶剂，将反应系内控制为常压～1.0MPa，优选的是常压～0.5MPa，温度0～80℃，优选的是0～60℃。然后导入通式(2)表示的化合物的化学计量的1～10倍，优选的是1～6倍的碳酰氯，添加溶解在溶剂中的通式(2)表示的化合物。添加过程中，将反应液保持在0～80℃、优选的是0～60℃的范围内，使生成的氯化氢通过回流冷却器释放到反应系外。在这一阶段中，反应器中的内容物变成淤浆状(冷碳酰氯化反应)。随后，将反应系内设定为常压～1.0MPa，优选的是0.05～0.5MPa，用30分钟～5小时的时间升温至80～180℃的温度范围。升温后，持续反应30分钟至8小时，当淤浆液完全溶解时终止反应。另外，在升温时和高温反应时，为了防止溶解的碳酰氯气化、通过回流冷却器逸出到反应系外，适当导入碳酰氯直到可以确认从回流冷却器的回流量。热碳酰氯化反应结束后，在80℃至180℃的温度范围内向反应系内导入氮气等惰性气体，清除溶解的过剩的碳酰氯和氯化氢(热碳酰氯化反应)。热碳酰氯化反应的反应温度通常是80～180℃范围，优选的是90～160℃范围。在80～180℃下进行反应时，反应速度适当，而且不会产生不利的副反应，效率高。对于热碳酰氯化反应的反应压力没有特别的限制，但从操作性的角度考虑可以在常压～1.0MPa的范围内选择。优选的反应压力是0.05～0.5MPa。反应结束后冷却，在减压下馏去溶剂，可以得到通式(1)表示的化合物。上述(B)方法中使用的通式(2)表示的化合物的盐酸盐，通过用氯化氢或浓盐酸处理，可以很容易地合成通式(2)表示的化合物。上述(B)方法的实施方式可以举出一个例子如下。将充分干燥、微粉碎的上述脂环族二胺化合物盐酸盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
由通式（１）表示的化合物，＊＊＊（１）式中，ｋ表示０～２的整数，ｎ表示０～１的整数，但ｋ和ｎ不同时为０，另外，ｋ＝０时，表示不存在－（ＣＨ↓［２］）↓［ｋ］－。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：长谷山龙二，深田功，松浦阳，水谷佑喜，小林诚一，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]