制备二异氰酸酯组合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备二异氰酸酯组合物的方法。实施方案提供了制备二异氰酸酯组合物以及光学镜片的方法，所述方法通过在由二胺通过其盐酸盐制备二异氰酸酯的过程中使用固体三光气组合物代替光气气体并且通过控制三光气组合物中分解产物的含量、所述三光气组合物在有机溶剂中的根据CIE色坐标的b*值、或所述三光气中的水含量而在产率和品质方面是优异的，具有减轻的环境问题。具有减轻的环境问题。具有减轻的环境问题。

【技术实现步骤摘要】
制备二异氰酸酯组合物的方法


[0001]实施方案涉及制备二异氰酸酯组合物的方法。更具体地，实施方案涉及通过二胺盐酸盐制备二异氰酸酯组合物的方法、使用如此制备的二异氰酸酯组合物制备光学镜片的方法、以及具有特定的组分含量并且在以上制备中使用的三光气组合物。

技术介绍

[0002]用作塑料光学镜片原料的异氰酸酯通过光气法、非
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光气法、热解法等来制备。
[0003]在光气法中，使胺作为原料与光气(COCl2)气体反应以合成异氰酸酯。另外，在非
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光气法，使二溴甲基苯与氰酸钠在催化剂存在下反应以合成异氰酸酯。在热解法中，使胺与氯甲酸烷基酯反应，以制备氨基甲酸酯，将其在催化剂的存在下在高温下热解以合成异氰酸酯。
[0004]在以上制备异氰酸酯的方法中，光气法是最广泛使用的。具体地，通常使用直接使胺与光气气体反应的直接方法。但是它具有以下问题，即要求多个光气气体直接反应的器件。同时，为了补充直接方法，已经开发了盐酸盐法，其中使胺与氯化氢气体反应以获得胺盐酸盐作为中间体，将其与光气反应，如韩国专利公开号1994
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1948中所披露的。
[0005]在合成异氰酸酯的常规光气方法中，在通过使胺与氯化氢气体反应获得盐酸盐作为中间体的方法中，盐酸盐在大气压下以细颗粒产生，使得反应器内部的搅拌不能顺利进行。因此，要求升高温度以增加反应器内部的压力的额外方法，并且还存在最终产物的产率低的问题。
[0006]因此，已经尝试使用盐酸水溶液代替氯化氢气体来获得盐酸盐。然而，由于胺溶解在盐酸水溶液中，因此产率显著降低至50％，使得难以实际应用。存在的困难是应该将具有低的水和杂质含量的胺用作原料以便增加最终产物的纯度。另外，在常规光气法中使用的光气气体是高毒性的并且是受环境法规管制的物质。由于要求单独的冷却器件来储存它，因此存在储存和管理上的困难。

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]因此，本专利技术诸位专利技术人能够通过以下方式解决从二胺通过其盐酸盐制备主要用作塑料光学镜片原料的二异氰酸酯的过程中常规的环境、产率、以及品质问题：通过使用盐酸水溶液代替氯化氢气体以及固体三光气代替光气气体同时调整反应条件。
[0009]另外，本专利技术诸位专利技术人已经关注于：三光气由于各种原因(如空气、金属盐、硅胶、灰尘、热量等)而部分分解以生成分解产物，如光气，二氧化碳和四氯化碳；结果是，它以与这些分解产物混合的组合物的形式存在。具体地，本专利技术诸位专利技术人已经发现如果使用包含一定量或更高的分解产物的三光气组合物来制备二异氰酸酯组合物，则颜色和雾度可能劣化，并且其可能对最终光学镜片的条纹、透射率、黄色指数和折射率具有影响。
[0010]另外，本专利技术诸位专利技术人已经关注于在储存期间三光气与空气中的水分反应以生
成光气，所述光气进而与空气中的水分反应以增加根据CIE色坐标的b*值。具体地，本专利技术诸位专利技术人已经发现如果使用具有一定水平或更高的b*值的三光气组合物来制备二异氰酸酯组合物，则颜色和雾度可能劣化，并且其可能对最终光学镜片的条纹、透射率、黄色指数和折射率具有影响。另外，如果进行几次蒸馏以便使变色的二异氰酸酯组合物无色且透明，则其可能导致产率损失，从而降低了经济效率。
[0011]另外，本专利技术诸位专利技术人已经关注于在制备二异氰酸酯的光气化反应中所使用的三光气中包含水时，发生副反应，从而减少反应的当量数，并且它也与二异氰酸酯反应形成脲，这显著降低最终产物的产率和纯度。具体地，本专利技术诸位专利技术人已经发现如果用具有一定范围的极性指数和沸点而没有亲核基团的溶剂洗涤三光气，则可以有效地控制水含量。
[0012]因此，实施方案的目的是提供制备二异氰酸酯组合物以及光学镜片的方法，所述方法能够通过控制三光气组合物中分解产物的含量、所述三光气组合物在有机溶剂中的根据CIE色坐标的b*值、或所述三光气中的水含量来增强光学特性。
[0013]问题的解决方案
[0014]根据实施方案，提供了一种制备二异氰酸酯组合物的方法，所述方法包括：使二胺盐酸盐组合物与三光气组合物反应以获得二异氰酸酯组合物，其中在所述三光气组合物中三光气的分解产物的含量是小于1重量％。
[0015]根据另一个实施方案，提供了一种制备二异氰酸酯组合物的方法，所述方法包括：使二胺盐酸盐组合物与三光气组合物反应以获得二异氰酸酯组合物，其中当以8重量％的浓度溶解在邻二氯苯中时，所述三光气组合物具有1.2或更低的根据CIE色坐标的b*值。
[0016]根据还另一个实施方案，提供了一种制备二异氰酸酯组合物的方法，所述方法包括：使二胺与盐酸水溶液反应，以获得二胺盐酸盐组合物；以及使所述二胺盐酸盐组合物与三光气反应以获得二异氰酸酯组合物，其中所述三光气中的水含量是200ppm或更低。
[0017]本专利技术的有益效果
[0018]在根据以上实施方案制备二异氰酸酯的方法中，不使用高毒性并且具有储存以及管理困难的光气气体。作为替代，使用三光气，其毒性较小并且由于其在室温下为固体，因此不要求单独的冷却储存器件；因此，它在处理便利性和可加工性方面是优异的。具体地，根据以上实施方案，可以通过控制三光气组合物中分解产物的含量、所述三光气组合物在有机溶剂中的根据CIE色坐标的b*值、或所述三光气中的水含量来增强二异氰酸酯组合物的颜色和雾度以及增强最终光学镜片的条纹、透射率、黄色指数和折射率。
[0019]另外，在根据更优选的实施方案制备二异氰酸酯的方法中，使用盐酸水溶液而不使用氯化氢气体来制备二胺盐酸盐作为中间体。由于即使在大气压下也可以进行反应，所以不要求高温加热和冷却的额外器件，并且可以进一步提高产率。
[0020]因此，根据实施方案制备二异氰酸酯组合物的方法可以应制备高品质的塑料光学镜片。
附图说明
[0021]图1示意性地示出了根据一个实施方案制备二异氰酸酯组合物的方法。
[0022]图2示出了用于二胺盐酸盐与三光气的反应的方法设备的实例。
[0023]附图参考号
[0024]T
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1：第一罐，T
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2：第二罐，T
‑
3：第三罐，
[0025]R
‑
1：反应器，D
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1：第一蒸馏器，D
‑
2：第二蒸馏器，
[0026]C
‑
1：第一冷凝器，C
‑
2：第二冷凝器，C
‑
3：第三冷凝器，
[0027]S
‑
1：第一洗涤器，S
‑
2：第二洗涤器，
[0028]G
‑
1：观察窗，V
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1：溶剂回收器件。
[0029]实施本专利技术的最佳方式
[0030]贯穿本说明书，除非另外明确说明，否则当零件被称为“包括”一个要素时，应当理解，可以包括其他要素，而不是排除其他要素。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备二异氰酸酯组合物的方法，所述方法包括：使二胺盐酸盐组合物与三光气组合物反应以获得二异氰酸酯组合物，其中在所述三光气组合物中三光气的分解产物的含量是小于1重量％。2.如权利要求1所述的制备二异氰酸酯组合物的方法，其中，所述三光气的分解产物包含四氯化碳，并且在所述三光气组合物中所述三光气的分解产物的含量通过用5℃或更低的二乙醚洗涤所述三光气组合物来调节。3.如权利要求1所述的制备二异氰酸酯组合物的方法，其中，将所述二胺盐酸盐组合物和所述三光气组合物以1:1至5的当量比引入所述反应中，并且所述二胺盐酸盐组合物与所述三光气组合物的反应在110℃至160℃的温度下进行。4.如权利要求1所述的制备二异氰酸酯组合物的方法，其中，所述二异氰酸酯组合物通过以下方式获得：使通过使所述二胺盐酸盐组合物与所述三光气组合物反应获得的反应生成物在40℃至60℃下进行第一蒸馏持续2至8小时和在80℃至160℃下进行第二蒸馏持续2至10小时。5.如权利要求1所述的制备二异氰酸酯组合物的方法，其中，所述二异氰酸酯组合物具有10或更低的APHA值，二胺是苯二甲胺，并且所述二异氰酸酯组合物包含苯二甲基二异氰酸酯。6.如权利要求1所述的制备二异氰酸酯组合物的方法，其中，所述二胺盐酸盐组合物通过使二胺与盐酸水溶液反应获得，所述盐酸水溶液具有20重量％至45重量％的浓度，并且在20℃至40℃的温度下，以1:2至5的当量比将所述二胺和所述盐酸水溶液引入所述反应中。7.一种制备二异氰酸酯组合物的方法，所述方法包括：使二胺盐酸盐组合物与三光气组合物反应以获得二异氰酸酯组合物，其中当以8重量％的浓度溶解在邻二氯苯中时，所述三光气组合物具有1.2或更低的根据CIE色坐标的b*值。8.如权利要求7所述的制备二异氰酸酯组合物的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：裵栽荣，金正武，明正焕，韩赫熙，
申请(专利权)人：宇利精密化学株式会社，
类型：发明
国别省市：