[發明專利]二異氰酸酯組合物、其制備方法以及使用其的光學材料

有效

• 申請號: 202011430121.1
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112920082B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 裵栽榮;金正武;明正煥;韓赫熙;鄭周永;甄明玉
• 申請（專利權）人: SKC株式會社;宇利精密化學株式會社
• 主分類號: C07C263/10
• 分類號: C07C263/10;C07C263/20;C07C265/14;C07C209/74;C07C211/51;C07C211/18;C07C211/12;C08G18/75;C08G18/76;C08G18/73;C08G18/38;G02B1/04
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 王衛彬

本發明公開了一種二異氰酸酯組合物、其制備方法以及使用其的光學材料。在實施方案中，在從二胺通過二胺鹽酸鹽制備二異氰酸酯的過程中可以使用鹽酸水溶液代替氯化氫氣體以及固體三光氣代替光氣氣體。另外，實施方案提供了制備二異氰酸酯組合物以及高品質光學鏡片的方法，其中將二胺鹽酸鹽組合物與三光氣的反應中使用的有機溶劑中的水含量、陽離子含量或含有3個或更多個氯(Cl)的芳族化合物的含量調節至特定范圍。

技術領域

實施方案涉及二異氰酸酯組合物、其制備方法、使用其的光學材料。更具體地，實施方案涉及使用二胺鹽酸鹽組合物制備二異氰酸酯組合物的方法、由此制備的二異氰酸酯組合物、以及使用其的光學鏡片。

背景技術

與由無機材料(諸如玻璃)制成的光學材料相比，由于塑料光學材料輕量、不易破損、且染色性優異，各種樹脂的塑料材料被廣泛用作光學材料，用于眼鏡鏡片、照相機鏡頭等。近年來，對于光學材料的更高性能，特別是在高透明度、高折射率、低比重、高耐熱性、高耐沖擊性、等方面存在不斷增加的需求。

用作塑料光學鏡片原料的異氰酸酯通過光氣法、非-光氣法、熱解法等來制備。

在光氣法中，使胺作為原料與光氣(COCl₂)氣體反應以合成異氰酸酯。另外，在非-光氣法，使二溴甲基苯與氰酸鈉在催化劑存在下反應以合成異氰酸酯。在熱解法中，使胺與氯甲酸烷基酯反應，以制備氨基甲酸酯，將其在催化劑的存在下在高溫下熱解以合成異氰酸酯。

在以上制備異氰酸酯的方法中，光氣法是最廣泛使用的。特別地，通常使用直接使胺與光氣氣體反應的直接方法。但是它具有以下問題，即要求多個用于光氣氣體直接反應的裝置。同時，為了補充直接方法，已經開發了鹽酸鹽法，其中使胺與氯化氫氣體反應以得到胺鹽酸鹽作為中間體，將其與光氣反應，如韓國專利公開號1994-0001948中所披露的。

在用于合成異氰酸酯的常規光氣方法中，在通過使胺與氯化氫氣體反應獲得鹽酸鹽作為中間體的方法中，鹽酸鹽在大氣壓下以細顆粒產生，使得反應器內部的攪拌不能順利進行。因此，要求升高溫度以增加反應器內部的壓力的額外方法，并且還存在最終產物的產率低的問題。

另外，在常規的光氣法中使用的光氣氣體是高毒性的并且是受環境法規管制的物質。由于要求單獨的冷卻裝置來儲存它，因此存在儲存和管理上的困難。

另外，聚硫代氨基甲酸酯由于其優異的光學特性以及優異的機械特性被廣泛用作光學材料。聚硫代氨基甲酸酯可以通過使硫醇與異氰酸酯反應來制備。由聚硫代氨基甲酸酯制得的鏡片由于其高折射率、輕量、以及相對高耐沖擊性被廣泛使用。

用作聚硫代氨基甲酸酯原料的異氰酸酯能夠生產具有不同結構的聚硫代氨基甲酸酯，取決于異氰酸酯中官能基的數目以及位置。因此，異氰酸酯對由聚硫代氨基甲酸酯生產的產品的物理特性具有顯著影響。因此，使用可以賦予最終產品所希望特性的某類異氰酸酯。

具體而言，由于苯二甲基二異氰酸酯(XDI)具有脂環族異氰酸酯(例如，耐黃變、易于控制的反應性等)以及脂族異氰酸酯(例如優異的機械特性、高折射率等)二者的特性，它有利地用作光學材料。

將苯二甲基二異氰酸酯分類為鄰苯二甲基二異氰酸酯(o-XDI)、間苯二甲基二異氰酸酯(m-XDI)和對苯二甲基二異氰酸酯(p-XDIA)，取決于二異氰酸酯基團的相對位置。在這些之中，m-XDI被最廣泛地用作光學鏡片的原料，因為它適合于光學鏡片的物理特性并且在市場上可得。

然而，即使當將m-XDI用于光學材料時，由于在光學材料中出現條紋、渾濁、或黃變，在實現令人滿意的光學特性方面存在限制。即使滿足關于條紋、渾濁、或黃色指數的光學特性，耐沖擊性也可能劣化。可能出現二異氰酸酯組合物或最終產物產率和純度可能降低的問題。

因此，為了通過解決以上問題來獲得高品質的光學材料，迫切需要開發二異氰酸酯組合物或其制備方法。

發明內容

技術問題