制备二异氰酸酯组合物和光学镜片的方法技术

本发明专利技术公开了制备二异氰酸酯组合物和光学镜片的方法。在实施方案中，在从二胺通过二胺盐酸盐制备二异氰酸酯的过程中可以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。此外，实施方案提供了制备二异氰酸酯组合物和具有更高品质的光学镜片的方法，其中将二胺盐酸盐组合物和三光气的反应温度控制在特定范围内，或将从二胺盐酸盐组合物和三光气的反应获得的粗二异氰酸酯组合物在特定温度范围内蒸馏，或将二胺盐酸盐和三光气的摩尔比调节至特定范围。尔比调节至特定范围。尔比调节至特定范围。

【技术实现步骤摘要】
制备二异氰酸酯组合物和光学镜片的方法


[0001]实施方案涉及制备二异氰酸酯组合物和光学镜片的方法。更具体地，实施方案涉及一种使用二胺盐酸盐组合物制备二异氰酸酯组合物的方法和一种使用二异氰酸酯组合物制备光学镜片的方法。

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
‑
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。特别地，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，即要求多个用于光气气体直接反应的装置。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得到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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0001948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]另外，在常规的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装置来储存它，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已经能够解决制备二异氰酸酯的常规方法中的环境、产率和品质问题，所述二异氰酸酯主要用作塑料光学镜片的原料，在调节反应条件的同时，通过使用盐酸水溶液代替氯化氢气体和固体三光气代替光气气体，由二胺通过其盐酸盐制备。
[0009]此外，本专利技术诸位专利技术人已经注意到通过二胺盐酸盐组合物和三光气的反应获得的二异氰酸酯组合物包含可水解氯组分，其在铸塑镜片时引起浑浊和黄变。特别地，本专利技术诸位专利技术人已经发现，由于在高温下产生可水解氯化合物(诸如氯甲基异氰酸苄基酯(CBI)或1,3
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双(氯甲基)苯)，除非控制二胺盐酸盐组合物和三光气的反应温度，否则很难将其除去。
[0010]因此，实施方案的目的是提供通过将二胺盐酸盐组合物和三光气的反应温度控制在特定范围内或将从二胺盐酸盐组合物和三光气在特定温度范围下的反应获得的粗二异氰酸酯组合物蒸馏，来制备二异氰酸酯组合物和具有更高品质的光学镜片的方法。
[0011]此外，本专利技术诸位专利技术人已经注意到要制备的二异氰酸酯的产率和纯度可以通过控制在制备二异氰酸酯组合物的方法中使用的二胺盐酸盐组合物、三光气、和有机溶剂的量来提高。特别地，本专利技术诸位专利技术人已经发现如果二胺盐酸盐组合物和三光气的摩尔比落在某个范围之外，则形成脲或者可水解氯增加，这会降低要制备的二异氰酸酯的产率和纯度。
[0012]因此，实施方案的目的是提供通过控制二胺盐酸盐组合物和三光气的摩尔比来制备二异氰酸酯组合物和能够提高光学特性的光学镜片的方法。
[0013]问题的解决方案
[0014]根据一个实施方案，提供了一种制备二异氰酸酯组合物的方法，其包括(1)使二胺与盐酸水溶液反应，以得到二胺盐酸盐组合物；和(2)使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，其中步骤(2)的反应在115℃至160℃的温度下进行，或者步骤(2)的反应中引入的二胺盐酸盐组合物和三光气的摩尔比为大于1:0.70至小于0.95。
[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，其包括：(1)使二胺与盐酸水溶液反应以获得二胺盐酸盐组合物；(2
‑
1)使二胺盐酸盐组合物与三光气反应，以获得粗二异氰酸酯组合物；和(2
‑
2)在100℃至130℃或100℃至150℃的温度下蒸馏粗二异氰酸酯组合物，以获得二异氰酸酯组合物。
[0016]根据仍另一个实施方案，提供了一种制备光学镜片的方法，所述方法包括从以上制备方法获得二异氰酸酯组合物；并将二异氰酸酯组合物与硫醇或环硫化物混合，并将生成物在模具中聚合并固化。
[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装置；因此，它在处理便利性和可加工性方面是优异的。另外，在根据以上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，所以不要求用于高温加热和冷却的额外装置，并且可以提高产率。
[0019]另外，在根据以上实施方案制备二异氰酸酯组合物的方法中，使用盐酸水溶液来制备二胺盐酸盐组合物，使得最终产率可以进一步提高。原料的选择可以扩大，因为作为原料的二胺中水和杂质的含量几乎没有影响。
[0020]特别地，根据以上实施方案，将二胺盐酸盐组合物和三光气的反应温度控制在特定范围内，或将从二胺盐酸盐组合物和三光气的反应获得的粗二异氰酸酯组合物在特定温度范围下蒸馏，这减少了可水解氯化合物诸如氯甲基异氰酸苄基酯(CBI)或1,3
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双(氯甲基)苯，从而防止最终光学镜片物理特性的劣化，诸如条纹、浑浊和黄变。
[0021]此外，在根据以上实施方案的制备二异氰酸酯组合物的方法中，在调节反应条件的同时，使用盐酸水溶液和有机溶剂来制备二胺盐酸盐组合物，使得可以通过防止盐酸盐溶解在盐酸水溶液中进一步提高最终产率。原料的选择可以扩大，因为作为原料的二胺中水和杂质的含量几乎没有影响。
[0022]特别地，根据以上实施方案，将二胺盐酸盐组合物和三光气的摩尔比控制在特定范围内，从而可以提高要制备的二异氰酸酯的产率和纯度。因此，可以防止最终光学镜片物
理特性的劣化，诸如浑浊和黄变。
[0023]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
[0024]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。
[0025]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。
[0026]附图参考号
[0027]T
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1：第一罐，T
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2：第二罐，T
‑
3：第三罐
[0028]R
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1：反应器，D
‑
1：第一蒸馏器，D
‑
2：第二蒸馏器
[0029]C
‑
1：第一冷凝器，C
‑
2：第二冷凝器，C
‑
3：第三冷凝器...

【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，其包括：(1)使二胺与盐酸水溶液反应，以获得二胺盐酸盐组合物；以及(2)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，其中所述步骤(2)的反应在115℃至160℃的温度下进行，或者所述步骤(2)的反应中引入的所述二胺盐酸盐组合物和三光气的摩尔比为大于1:0.70至小于0.95。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，所述步骤(2)的所述二胺盐酸盐组合物与三光气的反应依次包括：(2
‑
a)将所述二胺盐酸盐组合物与有机溶剂混合以获得第一溶液；(2
‑
b)将三光气与有机溶剂混合以获得第二溶液；以及(2
‑
c)将所述第二溶液引入至所述第一溶液并搅拌它们，其中所述第二溶液的引入和搅拌在115℃至160℃的温度下进行。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，所述二异氰酸酯组合物中具有卤素基团的芳族化合物的含量为1000ppm或更低，在所述步骤(2)的反应之后，通过蒸馏获得所述二异氰酸酯组合物，并且所述蒸馏包括在100℃至150℃的温度和2托或更低的压力下蒸馏二异氰酸酯。4.如权利要求3所述的制备二异氰酸酯组合物的方法，其中，在所述二异氰酸酯的蒸馏之前，所述二异氰酸酯组合物包含99.0重量％或更多的所述二异氰酸酯，在所述二异氰酸酯的蒸馏之后，所述二异氰酸酯组合物包含99.9重量％或更多的所述二异氰酸酯，并且所述二异氰酸酯的蒸馏产率为85％或更高。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，在步骤(1)中，在所述二胺组合物与所述盐酸水溶液的反应之后，进一步引入第一有机溶剂，以获得固相的所述二胺盐酸盐组合物。7.如权利要求2所述的制备二异氰酸酯组合物的方法，其中，步骤(2
‑
a)和(2
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b)中的所述有机溶剂是所述第二有机溶剂，并且将所述第二有机溶剂以...

【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：