[发明专利]聚氨酯树脂的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚氨酯树脂的制造方法及由该制造方法得到的光学材料。

背景技术

塑料透镜与无机透镜相比，轻质且不易破裂，能够进行染色，因此，作为眼镜透镜、照相机透镜等的光学元件已迅速普及，迄今为止，开发并使用了各种眼镜透镜用的树脂。作为其中的代表例，可举出由二乙二醇双烯丙基碳酸酯、间苯二甲酸二烯丙酯得到的烯丙基树脂，由(甲基)丙烯酸酯得到的(甲基)丙烯酸树脂，由异氰酸酯和硫醇得到的聚硫氨酯树脂。

近年来，开发了由异氰酸酯和醇形成的聚氨酯树脂(专利文献1～3)。

在上述文献中记载的聚氨酯树脂的制造方法中，由于通常异氰酸酯与醇的相容性不足，所以使用以下方法：先使异氰酸酯与醇的一部分反应后(下文中将该工序称为预聚化)，与剩余的醇反应的方法。该预聚化通常可进行加热而实施。另外，由于作为反应物的预聚物的粘度高，所以为了提高操作性、相容性，随后的与剩余的醇的反应也进行加热而实施。

例如，在专利文献1(日本特表2009－520057号公报)中，在实施例的[0233]段中，对于预聚化的条件，记载如下。

“将4，4’－亚甲基双(环己基异氰酸酯)(1.0摩尔当量)加热至温度为70℃，然后添加1，1，1－三(羟基甲基)丙烷(0.2摩尔当量)，将反应温度保持为小于120℃。”

另外，实施例中得到的预聚物1、2及3在73℃下的粘度高，分别为90mPa·s、2103mPa·s、7000mPa·s(表1)。因此，记载有将上述预聚物分别加热至70℃、70℃、80℃、从而提高处理预聚物时的操作性。

专利文献2(日本特开2008－144154号公报)中，在详细说明的[0054]段中，作为预聚化的条件，记载了加热至“在反应容器中，例如为室温～150℃、优选为50～120℃”。另外，实施例的[0078]段中，作为预聚化条件，记载了“于90℃反应4小时”。

专利文献3(US2009/0281268号公报)中，实施例的[1086]段中，针对预聚化的条件，记载如下。

“异氰酸酯官能的氨基甲酸酯预聚物通过使下述反应物进行反应来制备，所述反应物为：0.3当量的1,5-戊二醇、1.0当量的DESMODUR W 4,4'-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、和5ppm的二乙酸二丁基锡。所述DESMODUR W和1,5-戊二醇在混合之前分别在氮气气氛下被预热至大约80℃的温度至少约4小时。”

另外，表27中记载了将预聚物的槽温度保持为110℃～127℃的高温。

专利文献4(日本特开2002－187931号公报)中记载了具有各种异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物的粘度，记载了在30℃时为2200mPa·s～8600mPa·s等高粘度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2009－520057号公报

专利文献2：日本特开2008－144154号公报

专利文献3：US2009/0281268号公报

专利文献4：日本特开2002－187931号公报

发明内容

发明所要解决的课题

上述现有技术文献中记载的聚氨酯树脂的制造方法中使用了脂肪族、脂环族异氰酸酯作为异氰酸酯，从光学物性等的观点考虑，要求针对使用了芳香族异氰酸酯的聚氨酯树脂进行开发。

因此，我们对由芳香族异氰酸酯和醇形成的聚氨酯树脂的制造方法进行了研究，结果发现，尤其是在大规模的制造中，调配时的反应放热量大，因此，因该热量而进一步促进反应，导致聚合性组合物的粘性急剧上升。当使用了这样的聚合性组合物时，难以注入到成型模具中，而且即使能进行浇铸，有时也会观察到：由于浇铸高粘度的物质而产生的浇铸痕、由于聚合剧烈进行而产生的波筋。

因此，在由芳香族异氰酸酯和醇形成的聚氨酯树脂的制造方法中，为了减少剧烈的反应放热量，一度尝试了通过进行预聚化来抑制产生剧烈的反应热的、聚氨酯树脂和由该树脂形成的成型体的制造方法。然而，芳香族异氰酸酯与上述现有技术的脂肪族、脂环族异氰酸酯相比，反应性高，因此，聚合性组合物的粘性进一步上升，存在甚至无法注入到成型模具中的情况。

鉴于这样的问题，本发明的发明人们通过使用即使在使用了芳香族异氰酸酯的情况下粘度也低、在室温下操作性也优异的预聚物或聚合性组合物，能以良好的成品率得到聚氨酯树脂，进而，为了得到浇铸痕、波筋得以抑制的、能进行量产的聚氨酯成型体而进行了深入研究。

用于解决课题的手段