(57)【要約】【課題】高分子量のアダマンタンポリウレタンの製造方法を提供する。【解決手段】下記化合物（ａ）と、イソシアナート基を２〜４個有する脂肪族イソシアナートとを付加反応させて、２個以上のウレタン結合を有するアダマンタンポリウレタンの製造方法（ただし、Ｑはモノフルオロメチレン基またはジフルオロメチレン基であり、６個のＱは同一であっても異なっていてもよい。Ｙは水素原子、フッ素原子、またはヒドロキシ基であり、２個のＹは同一であっても異なっていてもよい。）。【化１】2007131669.tif 000010【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下式（ａ）で表される化合物と、イソシアナート基を２〜４個有する脂肪族イソシアナートとを付加反応させて、２個以上のウレタン結合を有するアダマンタンポリウレタンを得ることを特徴とするアダマンタンポリウレタンの製造方法。
【化１】
2007131669.tif 000009
ただし、式中の記号は下記の意味を示す。
Ｑ：モノフルオロメチレン基またはジフルオロメチレン基であり、６個のＱは同一であっても異なっていてもよい。
Ｙ：水素原子、フッ素原子、またはヒドロキシ基であり、２個のＹは同一であっても異なっていてもよい。
【請求項２】
イソシアナート基を２〜４個有する脂肪族イソシアナートが、イソシアナート基を２個有する脂肪族イソシアナートである請求項１に記載のアダマンタンポリウレタンの製造方法。
【請求項３】
アダマンタンポリウレタンの重量平均分子量が、１００００〜１０００００００である請求項１または２に記載のアダマンタンポリウレタンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アダマンタンポリウレタンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アダマンタンの炭素原子にフッ素原子が結合した化合物としては、アダマンタンの水素原子の１〜４個がヒドロキシ基、フルオロカルボニル基、またはフルオロアルキルカルボニルオキシ基に置換され残余の水素原子の１個以上がフッ素原子に置換された化合物が知られている（特許文献１参照）。また、該化合物のうち下式（ｘ）で表される化合物とメタクリル酸を反応させて得た下式（ｙ）で表される化合物が、短波長光に対する透明性とエッチング耐性に優れる重合体の単量体として特許文献１に記載されている。
【０００３】
【化１】
2007131669.tif 000002
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００４／０５２８３２号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ヒドロキシ基を２〜４個有するフルオロアダマンタンと、イソシアナート基を２〜４個有する脂肪族イソシアナートとを付加反応させて、フルオロアダマンンタン構造を有する高分子量のアダマンタンポリウレタンを製造する方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明は下記の発明を提供する。
＜１＞下式（ａ）で表される化合物と、イソシアナート基を２〜４個有する脂肪族イソシアナートとを付加反応させて、２個以上のウレタン結合を有するアダマンタンポリウレタンを得ることを特徴とするアダマンタンポリウレタンの製造方法。
【０００７】
【化２】
2007131669.tif 000003
【０００８】
ただし、式中の記号は下記の意味を示す（以下同様。）。
Ｑ：モノフルオロメチレン基またはジフルオロメチレン基であり、６個のＱは同一であっても異なっていてもよい。
Ｙ：水素原子、フッ素原子、またはヒドロキシ基であり、２個のＹは同一であっても異なっていてもよい。
【０００９】
＜２＞イソシアナート基を２〜４個有する脂肪族イソシアナートが、イソシアナート基を２個有する脂肪族イソシアナートである＜１＞に記載のアダマンタンポリウレタンの製造方法。
＜３＞アダマンタンポリウレタンの重量平均分子量が、１００００〜１０００００００である＜１＞または＜２＞に記載のアダマンタンポリウレタンの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の製造方法によれば、フルオロアダマンタン構造を含む有用な化合物を製造できる。本発明の製造方法によって得たアダマンタンポリウレタンは、耐熱性、離型性、耐薬品性、透明性等の光学特性、機械的強度に優れた高分子量の化合物である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本明細書において式（１）で表される化合物を化合物（１）と記す。他の式で表される化合物も同様に示す。
【００１２】
本発明の製造方法においては、下記化合物（ａ）と、イソシアナート基を２〜４個有する脂肪族イソシアナートとを付加反応させる。
【００１３】
【化３】
2007131669.tif 000004
【００１４】
化合物（ａ）における６個のＱは、同一であっても異なっていてもよく４個以上がジフルオロメチレン基であるのが好ましく、６個のＱのすべてがジフルオロメチレン基であるのが特に好ましい。
化合物（ａ）における２個のＹは、それぞれ独立に、フッ素原子またはヒドロキシ基が好ましい。
【００１５】
化合物（ａ）は、下記化合物（ａ２）、下記化合物（ａ３）、または下記化合物（ａ４）が好ましい。
【００１６】
【化４】
2007131669.tif 000005
【００１７】
化合物（ａ）の具体例としては、下記化合物が挙げられる。
【００１８】
【化５】
2007131669.tif 000006
【００１９】
本発明におけるイソシアナート基を２〜４個有する脂肪族イソシアナート（以下、単にイソシアナート類ともいう。）は、飽和炭素原子に結合したイソシアナート基を２〜４個有する化合物である。本発明の製造方法においては、反応性が高い脂肪族イソシアナートを用いるため高分子量のアダマンタンポリウレタンが得られる。イソシアナート基が結合した飽和炭素原子は、２級炭素原子または１級炭素原子が好ましく、高分子量のアダマンタンポリウレタンが得られる観点から、１級炭素原子が特に好ましい。
【００２０】
イソシアナート類は、イソシアナート基を２個有する脂肪族イソシアナート（以下、脂肪族ジイソシアナートともいう。）、イソシアナート基を３個有する脂肪族イソシアナート（以下、脂肪族トリイソシアナートともいう。）、またはイソシアナート基を４個有する脂肪族イソシアナート（以下、脂肪族テトライソシアナートともいう。）が好ましく、化合物（ａ）との反応密度の観点から、脂肪族ジイソシアナートが特に好ましい。イソシアナート類は、環構造を有していてもよく環構造を有していていなくてよい。
【００２１】
本発明におけるイソシアナート類は、化合物（ａ）との反応密度の観点から、式Ｇ（−ＮＣＯ）ｍで表される化合物が好ましい。ｍは、２、３、または４を示す。Ｇは、炭素数３〜２０のエーテル性酸素原子を含んでいてもよい飽和炭化水素基からｍ個の水素原子を除いた残基（ただし、除かれる水素原子はそれぞれ異なる炭素原子に結合した水素原子である。）を示す。ｍは、２が好ましい。水素原子が除かれる炭素原子同士は、隣接しないのが好ましい。
【００２２】
環構造を有さない脂肪族ジイソシアナートの具体例としては、１，３−プロパンジイソシアナート、１，４−ブタンジイソシアナート、１，５−ペンタンジイソシアナート、１，６−ヘキサンジイソシアナート、３−メチルヘキサン−１，６−ジイソシアナート、３，３−ジメチルペンタン−１，５−ジイソシアナート等が挙げられる。
環構造を有する脂肪族ジイソシアナートの具体例としては、１，３−シクロヘキシレンジイソシアナート、１，４−シクロヘキシレンジイソシアナート、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアナート）、イソホロンジイソシアナート等が挙げられる。
【００２３】
本発明の製造方法における付加反応の条件（温度、圧力、時間等）は、特に限定されず、公知のウレタン化反応の反応条件を適用するのが好ましい。反応温度は、０℃〜９０℃が好ましく、５０〜９０℃が特に好ましい。反応圧力は、特に限定されない。
【００２４】
反応における化合物（ａ）とイソシアナート類の使用量は、イソシアナート類に対してアダマンタン化合物を（１〜５）ｎ／ｍ倍モルを用いるのが好ましい（ただし、ｎは化合物（ａ）中のヒドロキシ基の数を示し２、３、または４を示す。ｍはイソシアナート類中のイソシアナート基の数を示し２、３、または４の整数を示す。以下同じ。）。
反応は、触媒の存在下に行うのが好ましい。触媒としては、ジブチル錫ジラウレート、錫オクタノエート、コバルトナフテネート、バナジウムアセチルアセトネート、トリエチレンジアミン、テトラメチルグアニジン、またはジメチルシクロヘキシルアミンが好ましい。触媒は１種を使用しても、２種以上を使用してもよい。
【００２５】
本発明におけるアダマンタンポリウレタンは、化合物（ａ）のヒドロキシ基とイソシアナート類のイソシアナート基とのウレタン化反応により生成するポリウレタンであって、該ウレタン化反応により形成されたウレタン結合を２個以上有するポリウレタンである。すなわち本発明におけるアダマンタンポリウレタンは、化合物（ａ）から２個以上のヒドロキシ基を除いた残基と、イソシアナート類から２個以上のイソシアナート基を除いた残基とがウレタン結合を介して交互に連結した構造を有する含フッ素ポリウレタンである。
【００２６】
たとえば、前記化合物（ａ２）と脂肪族ジイソシアナートとを反応させて得られるアダマンタンポリウレタンは、下式（Ｕ２）で表される繰り返し単位（ただし、Ｅは脂肪族ジイソシアナートから２個のイソシアナート基を除いた残基を示す。）を含む含フッ素ポリウレタンである。
【００２７】
【化６】
2007131669.tif 000007
【００２８】
本発明におけるアダマンタンポリウレタンの重量平均分子量（以下、Ｍｗとも記す。）は、１００００〜１０００００００が好ましい。
【００２９】
本発明の製造方法によって得たアダマンタンポリウレタンは、耐熱性、離型性、耐薬品性、透明性等の光学特性、機械的強度に優れた高分子量の化合物である。
【実施例】
【００３０】
［例１］アダマンタンポリウレタンの製造例
下記化合物（ａ２Ｆ）と下記化合物（ａ２Ｈ）を１６：９の割合（モル比）で含む混合物（４．１４ｇ）と、ジブチル錫ジラウレート（２．５ｍｇ）とを含むトルエン溶液（４０ｍＬ）に、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート（１．６８ｇ）を含むトルエン溶液（１５ｍＬ）を、０℃にて滴下した。滴下終了後、２５℃にて撹拌してからメタノールをさらに加えて反応粗液を得た。つぎに反応粗液を減圧濃縮して高粘性無色透明の液体（６ｇ）を得た。該液体のＮＭＲ測定から、下式（Ｕ２Ｆ）で表される繰り返し単位と、下式（Ｕ２Ｈ）で表される繰り返し単位とを含むポリウレタンの生成を確認した。ポリウレタンのゲルパーミエションクロマトグラフィー法の測定結果は、多峰性のスペクトルを示した。
【００３１】
多峰性のスペクトルの高分子量部分から求めたポリウレタンのＭｗは１５８０００であり、多峰性のスペクトル全体から求めたポリウレタンのＭｗは１５０００であった。またポリウレタンの屈折率は、１．４３２であった。
【００３２】
ポリウレタンの１Ｈ−ＮＭＲ（３００．４ＭＨｚ，溶媒：ＣＤＣｌ３，基準：Ｓｉ（ＣＨ３）４）δ（ｐｐｍ）：１．２〜１．５（ｍ），３．１〜３．７（ｍ），４．８（ｂｒ），５．０（ｄｔ，ｂｒ），７．１〜７．２（ｍ）。
ポリウレタンの１９Ｆ−ＮＭＲ（２８２．７ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，基準：ＣＦＣｌ３）δ（ｐｐｍ）：−１１７．９〜−１２４．８（ｍ），−２２１．２（ｍ），−２２２．１（ｍ），−２２４．２（ｍ）。
【００３３】
【化７】
2007131669.tif 000008
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の製造方法によれば、耐熱性、離型性、耐薬品性、透明性等の光学特性、機械的強度に優れた高分子量のアダマンタンポリウレタンの製造方法が提供される。本発明の製造方法により得られたアダマンタンポリウレタンは、光学材料、光ファイバー材料（光ファイバーのコア材料およびクラッド材料）、ペリクル材料、レンズ材料（眼鏡レンズ、光学レンズ、光学セル等）、ディスプレイ（ＰＤＰ、ＬＣＤ、ＣＲＴ、ＦＥＤ）の表面保護膜等として有用である。