JP4920186B2 - Method for producing methylene-crosslinked polyphenylene polyisocyanate - Google Patents

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Description

本発明は、メチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a methylene-bridged polyphenylene polyisocyanate.

メチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネート(以下、「ポリMDI」と略記)は、工業的には、酸触媒の存在下、アニリンとホルムアルデヒドとの縮合により生成するポリアミン混合物を溶媒下でホスゲンと反応させ、次いで溶媒を除去した後、減圧蒸留によってジフェニルメタンジイソシアネート(以下MDIと略記)を分離することにより製造され、所望のMDI含有量および粘度を有するポリMDIに調整されるのが一般的である。しかし、この方法により得られたポリMDIは、蒸留による精製ができないために製造過程での着色がそのまま製品の着色となり、暗色を示す。この結果、このポリMDIから形成される発泡体も着色し、無色にはならない。この着色は、機械特性に悪影響を及ぼすものではないが、使用者は本質的に無色のものを好み、また、無色のものは着色したものよりも用途範囲が広がる。   Methylene-bridged polyphenylene polyisocyanate (hereinafter abbreviated as “poly MDI”) is industrially produced by reacting a polyamine mixture formed by condensation of aniline and formaldehyde with phosgene in a solvent in the presence of an acid catalyst, In general, it is produced by separating diphenylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as MDI) by distillation under reduced pressure, and adjusted to poly MDI having a desired MDI content and viscosity. However, since the poly MDI obtained by this method cannot be purified by distillation, the color in the production process becomes the color of the product as it is and shows a dark color. As a result, the foam formed from this poly-MDI is also colored and does not become colorless. Although this coloring does not adversely affect the mechanical properties, the user prefers the essentially colorless one, and the colorless one has a wider range of applications than the colored one.

ポリMDIの色相改善については、多くの方法が知られている。たとえば、特許文献1には、ポリMDIから着色成分を除去する方法が開示されている。この方法は、抽出溶媒として炭素数8以上の脂肪族炭化水素を用いて、ポリMDIを80〜180℃で抽出し、タール分を除去する方法である。しかし、抽出溶媒の除去や抽出されなかったタール分の処理が必要になるため、工業的製法として好ましい方法ではない。また、特許文献2には、ホスゲン化された粗生成物に添加剤を添加する方法が開示されている。この方法は、ホスゲン化の完了後で反応混合物からのホスゲンの除去の完了前に水を添加する方法である。しかし、この方法は、水の存在により反応液に存在する塩化水素およびホスゲンの腐食作用が強くなり、その結果、反応装置の腐食が起こりやすくなるという点で好ましくない。さらに、ポリMDIの着色を抑える方法として、特許文献3には、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール等のヒンダートフェーノール系酸化防止剤を添加する方法、特許文献4には、フェノールを添加する方法が記載されている。しかしながら、これらの方法では、いずれもポリMDIの着色を抑制する効果は不十分であった。
特開昭60−58955号公報 特開昭59−141553号公報 独国特許公開4318018号明細書 独国特許公開4300774号明細書
Many methods are known for improving the hue of poly-MDI. For example, Patent Document 1 discloses a method for removing a coloring component from poly MDI. In this method, poly MDI is extracted at 80 to 180 ° C. using an aliphatic hydrocarbon having 8 or more carbon atoms as an extraction solvent, and the tar content is removed. However, since it is necessary to remove the extraction solvent and to treat the tar that has not been extracted, it is not a preferable method as an industrial production method. Patent Document 2 discloses a method of adding an additive to a phosgenated crude product. In this method, water is added after the completion of phosgenation but before the completion of removal of phosgene from the reaction mixture. However, this method is not preferable in that the presence of water strengthens the corrosive action of hydrogen chloride and phosgene present in the reaction solution, and as a result, the reactor tends to corrode. Furthermore, as a method for suppressing the coloration of poly MDI, Patent Document 3 discloses a method of adding a hindered phenol-based antioxidant such as 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol. Describes a method of adding phenol. However, any of these methods has an insufficient effect of suppressing coloration of poly-MDI.
JP-A-60-58955 JP 59-141553 A German Patent Publication No. 4318018 German Patent Publication No. 4300774

本発明は、蒸留による精製が困難なために製造過程での着色がそのまま製品の着色の原因となる従来のメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートの製造方法を改良したものであって、簡便かつ効果的にメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートの着色を抑制する製造方法を提供することを課題としている。   The present invention is an improvement of a conventional method for producing a methylene-bridged polyphenylene polyisocyanate in which coloring in the production process causes coloring of the product as it is because purification by distillation is difficult. An object of the present invention is to provide a production method that suppresses coloring of the crosslinked polyphenylene polyisocyanate.

本発明者は、上記問題点を解決すべく鋭意研究し、驚くべきことに、従来のメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートの製造方法におけるホスゲン化反応終了後、ホスゲン含有反応混合物からホスゲンを除去し、得られた粗製のポリMDIに特定の水酸基含有芳香族化合物を添加して加熱処理するという簡便かつ経済的な方法によって、着色が少ないメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートを効果的に製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventor has eagerly studied to solve the above problems, and surprisingly, after the phosgenation reaction in the conventional method for producing a methylene-bridged polyphenylene polyisocyanate is completed, phosgene is removed from the phosgene-containing reaction mixture. Found that methylene-crosslinked polyphenylene polyisocyanate with little coloration can be effectively produced by a simple and economical method in which a specific hydroxyl group-containing aromatic compound is added to a crude polyMDI and heat-treated. It came to do.

すなわち、本発明に係るメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートの製造方法は、酸触媒の存在下でアニリンとホルムアルデヒドとの縮合反応により生成したポリアミン混合物を、不活性溶媒の存在下、ホスゲンと反応させて、メチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートを製造する方法において、
(1)上記ホスゲン化反応後、得られた粗製のメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートを含む反応混合物から残存ホスゲンを除去した後、
(2)該粗製のメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートに、下記式(I)
That is, the method for producing a methylene-bridged polyphenylene polyisocyanate according to the present invention comprises reacting a polyamine mixture formed by the condensation reaction of aniline and formaldehyde in the presence of an acid catalyst with phosgene in the presence of an inert solvent, In a method for producing a crosslinked polyphenylene polyisocyanate,
(1) After removing the residual phosgene from the reaction mixture containing the crude methylene-crosslinked polyphenylene polyisocyanate obtained after the phosgenation reaction,
(2) To the crude methylene-crosslinked polyphenylene polyisocyanate, the following formula (I)

Figure 0004920186
Figure 0004920186

(式中、R1は水素または炭素数1〜6の炭化水素基であり、R2は炭素数1〜5の炭化水素基である。)
で表される水酸基を有する芳香族化合物を加えて加熱処理することを特徴としている。
(In the formula, R 1 is hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.)
It is characterized by adding an aromatic compound having a hydroxyl group represented by

上記式(I)のR1は炭素数1〜6の炭化水素基であることが好ましい。
前記粗製のメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネート100重量部に対して、上記(I)で表される水酸基を有する芳香族化合物を、好ましくは1重量部以下、より好ましくは0.4重量部以下の量添加することが望ましい。
R 1 in the above formula (I) is preferably a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
The aromatic compound having a hydroxyl group represented by the above (I) is preferably added in an amount of not more than 1 part by weight, more preferably not more than 0.4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the crude methylene-bridged polyphenylene polyisocyanate. It is desirable to do.

上記工程(1)において、好ましくは180℃以下、より好ましくは140℃以下の温度で加熱して残存ホスゲンを除去することが望ましい。
上記工程(2)において、好ましくは30〜180℃、より好ましくは50〜140℃の範囲の温度で加熱処理することが望ましい。
In the step (1), it is preferable to remove residual phosgene by heating at a temperature of preferably 180 ° C. or lower, more preferably 140 ° C. or lower.
In the step (2), the heat treatment is preferably performed at a temperature in the range of preferably 30 to 180 ° C, more preferably 50 to 140 ° C.

本発明によると、色相に優れたメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートを簡便に製造することができる。また、本発明は、特定の水酸基含有芳香族化合物の添加が少量であるにもかかわらず、その効果が大きいという点で有用である。   According to the present invention, a methylene-bridged polyphenylene polyisocyanate excellent in hue can be easily produced. In addition, the present invention is useful in that the effect is large despite the addition of a specific hydroxyl group-containing aromatic compound in a small amount.

以下、本発明に係るメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートの製造方法を詳細に説明する。
〔粗製ポリMDIの製造〕
ホスゲン化反応に使用するポリアミン混合物は、塩酸などの酸触媒の存在下、アニリンとホルムアルデヒドとの縮合反応により生成するメチレン架橋ポリフェニレンポリアミン(以下、「ポリMDA」と略記)を含有する混合物である。ポリMDAの組成は、縮合時のアニリン/酸/ホルムアルデヒドの混合比および縮合温度によって異なるが、本発明では、いずれの組成のポリMDAも使用できる。
Hereinafter, the manufacturing method of the methylene bridge | crosslinking polyphenylene polyisocyanate which concerns on this invention is demonstrated in detail.
[Production of crude poly-MDI]
The polyamine mixture used for the phosgenation reaction is a mixture containing a methylene-bridged polyphenylene polyamine (hereinafter abbreviated as “poly MDA”) produced by the condensation reaction of aniline and formaldehyde in the presence of an acid catalyst such as hydrochloric acid. The composition of poly MDA varies depending on the mixing ratio of aniline / acid / formaldehyde at the time of condensation and the condensation temperature, but in the present invention, any composition of poly MDA can be used.

このようなポリアミン混合物を不活性溶媒の存在下でホスゲンと反応させることにより、粗製のメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネート(以下、「粗製ポリMDI」と略記)が得られる。この粗製ポリMDIは、4,4−MDI、2,4−MDI、2,2−MDI、3個以上のイソシアネート基を有するポリMDI同族体および同定されていない副生成物を含有する。   By reacting such a polyamine mixture with phosgene in the presence of an inert solvent, crude methylene-bridged polyphenylene polyisocyanate (hereinafter abbreviated as “crude poly MDI”) is obtained. This crude poly MDI contains 4,4-MDI, 2,4-MDI, 2,2-MDI, poly MDI homologs with 3 or more isocyanate groups and unidentified by-products.

ホスゲン化に使用される不活性溶媒は、有機イソシアネート類の製造に通常用いられる溶媒であれば、特に制限されない。たとえば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;クロロトルエン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類;酢酸ブチル、酢酸アミル等のエステル類;およびメチルイソブチル等のケトン類等が挙げられる。   The inert solvent used for phosgenation is not particularly limited as long as it is a solvent usually used for the production of organic isocyanates. Examples include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; halogenated aromatic hydrocarbons such as chlorotoluene, chlorobenzene, and dichlorobenzene; esters such as butyl acetate and amyl acetate; and ketones such as methyl isobutyl. It is done.

ホスゲン化の方法は、一般的に用いられている方法であれば特に限定されず、塩酸塩法、冷熱2段法、ホスゲン加圧法などいかなる方法も適用できる。
〔残存ホスゲンの除去〕
上記ホスゲン化反応後の反応混合物には、粗製ポリMDIと不活性溶媒と残存ホスゲンとが含まれている。本発明では、加熱、減圧または不活性ガスの装入、あるいはこれらを適宜組み合わせた方法により、上記反応混合物から残存ホスゲンを除去することができる。具体的には、ホスゲンが残存する反応混合物を、好ましくは100℃以上180℃以下の範囲に加熱し、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスを装入したり、あるいは減圧下で不活性溶媒の沸点まで加熱したりすることにより残存ホスゲンを除去できる。これらのうち、減圧法が効率的に残存ホスゲンを除去できる点で好ましい。このような操作により、反応混合物中の残存ホスゲンの量を1重量%以下にすることができる。
The phosgenation method is not particularly limited as long as it is a generally used method, and any method such as a hydrochloride method, a two-stage cooling method, and a phosgene pressurization method can be applied.
[Removal of residual phosgene]
The reaction mixture after the phosgenation reaction contains crude poly-MDI, an inert solvent, and residual phosgene. In the present invention, residual phosgene can be removed from the reaction mixture by heating, decompression, introduction of an inert gas, or a combination thereof. Specifically, the reaction mixture in which phosgene remains is preferably heated to a range of 100 ° C. or higher and 180 ° C. or lower and charged with an inert gas such as nitrogen, helium or argon, or an inert solvent under reduced pressure. Residual phosgene can be removed by heating to the boiling point of. Among these, the reduced pressure method is preferable in that the residual phosgene can be efficiently removed. By such an operation, the amount of residual phosgene in the reaction mixture can be reduced to 1% by weight or less.

加熱して残存ホスゲンを除去する場合、加熱温度は、通常180℃以下、好ましくは140℃以下が望ましい。ホスゲンが残存する反応混合物を180℃より高い温度で加熱すると、反応混合物が着色することがあり、後述する特定の水酸基含有芳香族化合物の添加による効果が十分に得られないことがある。これは、既に着色が進行した反応混合物に特定の水酸基含有芳香族化合物を添加しても退色が起こらないためである。   When removing residual phosgene by heating, the heating temperature is usually 180 ° C. or lower, preferably 140 ° C. or lower. When the reaction mixture in which phosgene remains is heated at a temperature higher than 180 ° C., the reaction mixture may be colored, and the effect of adding a specific hydroxyl group-containing aromatic compound described later may not be sufficiently obtained. This is because fading does not occur even when a specific hydroxyl group-containing aromatic compound is added to the reaction mixture that has already been colored.

加熱時間は、残存するホスゲンの量によって適宜設定され、通常1分〜1時間である。
残存ホスゲンの除去方法は、この種の除去処理に一般的に用いられる方法を適宜用いることができ、回分式、連続式のいずれでも行うことができる。
The heating time is appropriately set depending on the amount of remaining phosgene, and is usually 1 minute to 1 hour.
As a method for removing residual phosgene, a method generally used for this kind of removal treatment can be used as appropriate, and it can be carried out either batchwise or continuously.

〔芳香族化合物の添加と加熱処理〕
上記のようにして残存ホスゲンが除去され、少なくとも粗製ポリMDIを含有する反応混合物に、下記式(I)
[Addition of aromatic compounds and heat treatment]
Residual phosgene is removed as described above and a reaction mixture containing at least crude poly-MDI is added to the following formula (I):

Figure 0004920186
Figure 0004920186

(式中、R1は水素または炭素数1〜6の炭化水素基であり、R2は炭素数1〜5の炭化水素基である。)
で表される水酸基を有する芳香族化合物を加えて加熱処理する。
(In the formula, R 1 is hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.)
An aromatic compound having a hydroxyl group represented by the formula is added and heat-treated.

上記式(I)で表される水酸基含有芳香族化合物としては、たとえば、4−エチルフェノール、4−イソプロピルフェノール、4−t−ブチルフェノール、2−t−ブチル−4−メチルフェノール、2−t−ブチル−4−イソプロピルフェノール、2,4−ジ−t−ブチルフェノール、2−イソプロピル−4−メチルフェノール、2,4−ジイソプロピルフェノール、2−イソプロピル−4−t−ブチルフェノール等が挙げられる。   Examples of the hydroxyl group-containing aromatic compound represented by the above formula (I) include 4-ethylphenol, 4-isopropylphenol, 4-t-butylphenol, 2-t-butyl-4-methylphenol, 2-t- Examples include butyl-4-isopropylphenol, 2,4-di-t-butylphenol, 2-isopropyl-4-methylphenol, 2,4-diisopropylphenol, 2-isopropyl-4-t-butylphenol.

なお、水酸基が結合している芳香環炭素の両隣の炭素にヒンダート基が結合した化合物、たとえば2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノールを添加する公知の方法では、ヒンダート基の立体障害のために、一般的に変色前駆体物質と称されている変色の原因となる化合物と添加した化合物との反応性が著しく低くなり、着色抑制の効果が小さい。   In the known method of adding a compound having a hindered group bonded to both carbons adjacent to the aromatic ring carbon to which the hydroxyl group is bonded, such as 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, the hindered group has a three-dimensional structure. Due to the obstruction, the reactivity between the compound that causes discoloration, generally referred to as a discoloration precursor substance, and the added compound is remarkably reduced, and the effect of suppressing coloration is small.

しかしながら、驚くべきことに、上記式(I)で表される芳香族化合物を用いると、立体障害が軽減されるために、添加による着色抑制の効果が大きい。上記式(I)で表される芳香族化合物のうち、イソシアネート基との反応性を小さくし、結果的にポリMDI中のイソシアネート基含有率の低下を防ぐことができるという点で、上記式(I)のR1
炭素数1〜6の炭化水素基である芳香族化合物が好適に用いられ、2−t−ブチル−4−メチルフェノール、2−t−ブチル−4−イソプロピルフェノール、2,4−ジ−t−ブチルフェノール、2−イソプロピル−4−メチルフェノール、2,4−ジイソプロピルフェノール、2−イソプロピル−4−t−ブチルフェノールがより好適に用いられる。
However, surprisingly, when the aromatic compound represented by the above formula (I) is used, the steric hindrance is reduced, so that the effect of suppressing coloration by addition is great. Among the aromatic compounds represented by the above formula (I), the reactivity with the isocyanate group can be reduced, and as a result, the decrease in the isocyanate group content in the poly MDI can be prevented. An aromatic compound in which R 1 of I) is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms is preferably used, and 2-t-butyl-4-methylphenol, 2-t-butyl-4-isopropylphenol, 2, 4-di-t-butylphenol, 2-isopropyl-4-methylphenol, 2,4-diisopropylphenol and 2-isopropyl-4-t-butylphenol are more preferably used.

上記式(I)で表される芳香族化合物は、反応混合物から不活性溶媒を除去せずに、粗製ポリMDIと不活性溶媒とを含む反応混合物に添加してもよいし、反応混合物から不活性溶媒を除去した後、粗製ポリMDIに添加してもよい。   The aromatic compound represented by the above formula (I) may be added to the reaction mixture containing the crude poly-MDI and the inert solvent without removing the inert solvent from the reaction mixture, or may be removed from the reaction mixture. After removing the active solvent, it may be added to the crude poly-MDI.

上記式(I)で表される芳香族化合物の添加量は、粗製のポリMDI100重量部に対して、通常5重量部以下、好ましくは1重量部以下、より好ましくは0.4重量部以下である。   The amount of the aromatic compound represented by the above formula (I) is usually 5 parts by weight or less, preferably 1 part by weight or less, more preferably 0.4 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the crude poly-MDI. is there.

上記式(I)で表される芳香族化合物は、そのまま、粗製ポリMDI、または粗製ポリMDIを含む反応混合物に添加してもよいが、不活性溶媒に溶解して添加してもよい。ここで使用される不活性溶媒としては、イソシアネートと反応せず、加熱処理温度域において安定で加熱処理反応を阻害しないものであれば特に制限されず、たとえば、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等を挙げることができる。好ましくは、ホスゲン化反応で使用した不活性溶媒である。   The aromatic compound represented by the above formula (I) may be added as it is to the crude poly MDI or the reaction mixture containing the crude poly MDI, or may be added after being dissolved in an inert solvent. The inert solvent used here is not particularly limited as long as it does not react with isocyanate, is stable in the heat treatment temperature range and does not inhibit the heat treatment reaction. For example, hexane, cyclohexane, toluene, xylene, chlorobenzene And dichlorobenzene. The inert solvent used in the phosgenation reaction is preferable.

このようにして、少なくとも粗製ポリMDIを含有する反応混合物に、上記式(I)で表される芳香族化合物を添加した後、通常30〜180℃、好ましくは50〜140℃の範囲の温度で反応混合物を加熱処理する。加熱処理温度が180℃を超えると着色が進行することがあり、上記芳香族化合物を添加した効果が小さくなることがあり、180℃を超える温度で加熱処理することは好ましくない。また、30℃より低い温度で加熱処理しても特に問題はないが、上記芳香族化合物が完全に溶解しないことあり、好ましくない。   In this way, after adding the aromatic compound represented by the above formula (I) to the reaction mixture containing at least crude poly-MDI, it is usually at a temperature in the range of 30 to 180 ° C., preferably 50 to 140 ° C. The reaction mixture is heat treated. When the heat treatment temperature exceeds 180 ° C., coloring may proceed, and the effect of adding the aromatic compound may be reduced. Further, there is no particular problem even if the heat treatment is performed at a temperature lower than 30 ° C., but the aromatic compound is not completely dissolved, which is not preferable.

加熱処理時間は、反応混合物中のホスゲン化副生成物の量、上記芳香族化合物の添加量、および加熱処理の温度によって適宜設定され、通常1分〜1時間の範囲である。
この加熱処理の方法は、この種の加熱処理に一般的に用いられる方法を適宜用いることができ、回分式、連続式のいずれでも行うことができる。
The heat treatment time is appropriately set depending on the amount of the phosgenation by-product in the reaction mixture, the amount of the aromatic compound added, and the temperature of the heat treatment, and is usually in the range of 1 minute to 1 hour.
As a method for this heat treatment, a method generally used for this kind of heat treatment can be appropriately used, and either a batch method or a continuous method can be used.

上記のようにして、上記式(I)で表される芳香族化合物を添加して加熱処理された反
応混合物に不活性溶媒が含まれている場合には、これを除去する。除去方法は、この種の除去処理に一般的に用いられる方法を適宜用いることができる。
As described above, when an inert solvent is contained in the reaction mixture heated by adding the aromatic compound represented by the above formula (I), this is removed. As a removal method, a method generally used for this kind of removal treatment can be appropriately used.

本発明に係る製造方法により製造されたポリMDIは、従来のポリMDIでは色相の悪化が起こるような、たとえば180℃〜240℃の高温での加熱処理が必要な場合であっても、色相の悪化を最小限に抑えることができる。   The poly MDI produced by the production method according to the present invention has a hue of a conventional poly MDI, even when heat treatment at a high temperature of, for example, 180 ° C. to 240 ° C. is required, such that the hue deteriorates. Deterioration can be minimized.

[実施例]
以下、本発明を実施例により説明するが、本実施例は本発明を具体的に説明したものであり、本発明はこの実施例により何ら限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、実施例中の「部」および「%」は、それぞれ「重量部」および「重量%」を示すものとする。以下に、実施例および比較例で使用した粗製ポリMDIの製造方法、およびポリMDIの色相の評価方法を示す。
[Example]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, a present Example demonstrates this invention concretely, This invention is not limited at all by this Example. Unless otherwise specified, “parts” and “%” in the examples represent “parts by weight” and “% by weight”, respectively. Below, the manufacturing method of the crude poly MDI used by the Example and the comparative example, and the evaluation method of the hue of poly MDI are shown.

(粗製ポリMDIの製造方法)
塩酸存在下でアニリンとホルマリンとを縮合させ、中和、脱水等の精製を行い、ポリアミン混合物を得た。このポリアミン混合物を、o−ジクロロベンゼン中でホスゲンと反応させ、フラッシュ蒸留を行い、o−ジクロロベンゼン溶媒470部と、残存ホスゲン18部と、粗製ポリMDI100部(該粗製ポリMDIは、4,4−MDI、2,4−MDI、2,2−MDI、3個以上のイソシアネート基を有する同族体からなるポリMDIおよび同定されていない副生成物を含む。)とからなる反応混合物を得た。粗製ポリMDIに含まれるポリMDIのうち、MDI(4,4−MDI、2,4−MDIおよび2,2−MDI)は56.3%、3個以上のイソシアネート基を有するポリMDI同族体は43.7%であった。
(Method for producing crude poly-MDI)
In the presence of hydrochloric acid, aniline and formalin were condensed, and purification such as neutralization and dehydration was performed to obtain a polyamine mixture. This polyamine mixture is reacted with phosgene in o-dichlorobenzene, flash distilled, 470 parts of o-dichlorobenzene solvent, 18 parts of residual phosgene, 100 parts of crude poly MDI (the crude poly MDI is 4,4 -MDI, 2,4-MDI, 2,2-MDI, poly MDI consisting of homologues with 3 or more isocyanate groups and unidentified by-products.). Of the poly MDIs contained in the crude poly MDI, MDI (4,4-MDI, 2,4-MDI and 2,2-MDI) is 56.3%, and poly MDI homologs having 3 or more isocyanate groups are It was 43.7%.

(ポリMDIの色相評価方法)
得られたポリMDI1重量部をトルエン50重量部に溶解し、20℃で波長430nmおよび520nmにおける吸光度を測定し、その値で評価した。
(Poly MDI hue evaluation method)
1 part by weight of the obtained poly-MDI was dissolved in 50 parts by weight of toluene, the absorbance at wavelengths of 430 nm and 520 nm was measured at 20 ° C., and the value was evaluated.

コンデンサーを取付けた500mL四つ口フラスコに上記反応混合物500部(このうち、粗製ポリMDIは85部)を装入し、撹拌しながら17.3kPaまで減圧した後、120℃まで昇温した。この温度で10分間撹拌して残存ホスゲンを完全に除去した。
次いで、これに、滴下ロートを用いて、大気圧下、4−t−ブチルフェノール0.17部をo−ジクロロベンゼン10部に溶解した溶液を120℃にて装入し、大気圧下、120℃にて30分間撹拌して加熱処理した。その後、これを80℃まで冷却し、単蒸留装置を用いて1.3〜4.0kPaの条件にて、大部分のo−ジクロロベンゼンを除去した。
A 500 mL four-necked flask equipped with a condenser was charged with 500 parts of the reaction mixture (of which 85 parts were crude poly MDI), and the pressure was reduced to 17.3 kPa while stirring, and then the temperature was raised to 120 ° C. Stirring was continued at this temperature for 10 minutes to completely remove residual phosgene.
Subsequently, using a dropping funnel, a solution prepared by dissolving 0.17 part of 4-t-butylphenol in 10 parts of o-dichlorobenzene was charged at 120 ° C. under atmospheric pressure, and 120 ° C. under atmospheric pressure. The mixture was heated at 30 minutes with stirring. Thereafter, this was cooled to 80 ° C., and most of o-dichlorobenzene was removed using a simple distillation apparatus under conditions of 1.3 to 4.0 kPa.

上記のようにしてホスゲンおよび大部分の溶媒を除去した反応混合物を、215℃、13.3kPaの条件にて20分間加熱して、o−ジクロロベンゼンを完全に除去し、ポリMDIを得た。得られたポリMDIの430nmの吸光度は0.060、520nmの吸光度は0.021であった。   The reaction mixture from which phosgene and most of the solvent had been removed as described above was heated at 215 ° C. and 13.3 kPa for 20 minutes to completely remove o-dichlorobenzene to obtain poly MDI. The obtained poly-MDI had an absorbance at 430 nm of 0.060 and an absorbance at 520 nm of 0.021.

4−t−ブチルフェノールの替わりに2,4−ジ−t−ブチルフェノール0.17部を用いた以外は、実施例1と同様にしてポリMDIを得た。得られたポリMDIの430nmの吸光度は0.054、520nmの吸光度は0.016であった。   A poly MDI was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.17 part of 2,4-di-t-butylphenol was used in place of 4-t-butylphenol. The obtained poly MDI had an absorbance at 430 nm of 0.054 and an absorbance at 520 nm of 0.016.

[比較例1]
実施例1と同様にして上記反応混合物500部(このうち、粗製ポリMDIは85部)
から残存ホスゲンを完全に除去した。これを、大気圧下、120℃にて30分間撹拌して加熱処理した後、80℃まで冷却し、単蒸留装置を用いて1.3〜4.0kPaの条件にて、大部分のo−ジクロロベンゼンを除去した。
[Comparative Example 1]
500 parts of the above reaction mixture in the same manner as in Example 1 (of which, 85 parts of crude poly MDI)
Residual phosgene was completely removed from This was stirred and heated at 120 ° C. for 30 minutes under atmospheric pressure, then cooled to 80 ° C., and most of o--under conditions of 1.3 to 4.0 kPa using a simple distillation apparatus. Dichlorobenzene was removed.

上記のようにしてホスゲンおよび大部分の溶媒を除去した反応混合物から、実施例1と同様にしてo−ジクロロベンゼンを完全に除去し、ポリMDIを得た。得られたポリMDIの430nmの吸光度は0.103、520nmの吸光度は0.040であった。   From the reaction mixture from which phosgene and most of the solvent were removed as described above, o-dichlorobenzene was completely removed in the same manner as in Example 1 to obtain poly MDI. The obtained poly MDI had an absorbance at 430 nm of 0.103 and an absorbance at 520 nm of 0.040.

[比較例2]
4−t−ブチルフェノールの替わりにフェノール0.17部を用いた以外は、実施例1と同様にしてポリMDIを得た。得られたポリMDIの430nmの吸光度は0.093、520nmの吸光度は0.038であった。
[Comparative Example 2]
A poly MDI was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.17 part of phenol was used instead of 4-t-butylphenol. The obtained poly MDI had an absorbance at 430 nm of 0.093 and an absorbance at 520 nm of 0.038.

[比較例3]
4−t−ブチルフェノールの替わりに2,6−ジ−t−ブチルフェノール0.17部を用いた以外は、実施例1と同様にしてポリMDIを得た。得られたポリMDIの430nmの吸光度は0.102、520nmの吸光度は0.040であった。
[Comparative Example 3]
A poly MDI was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.17 part of 2,6-di-t-butylphenol was used in place of 4-t-butylphenol. The obtained poly MDI had an absorbance at 430 nm of 0.102 and an absorbance at 520 nm of 0.040.

本発明によると、従来の方法と比較して、色相に優れたメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートを簡単且つ効果的に製造することができる。また、得られたメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートを用いることによって色相に優れた発泡体を得ることができる。

According to the present invention, it is possible to easily and effectively produce a methylene-bridged polyphenylene polyisocyanate excellent in hue as compared with conventional methods. Moreover, the foam excellent in the hue can be obtained by using the obtained methylene bridge | crosslinking polyphenylene polyisocyanate.

Claims (6)

酸触媒の存在下でアニリンとホルムアルデヒドとの縮合反応により生成したポリアミン混合物を、不活性溶媒の存在下、ホスゲンと反応させて、メチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートを製造する方法において、
(1)上記ホスゲン化反応後、得られた粗製のメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートを含む反応混合物から180℃以下の温度で加熱して残存ホスゲンを除去した後、
(2)該粗製のメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートに、下記式(I)
Figure 0004920186
(式中、R1は水素または炭素数1〜6の炭化水素基であり、R2は炭素数1〜5の炭化水素基である。)
で表される4−エチルフェノール、4−イソプロピルフェノール、4−t−ブチルフェノール、2−t−ブチル−4−メチルフェノール、2−t−ブチル−4−イソプロピルフェノール、2,4−ジ−t−ブチルフェノール、2−イソプロピル−4−メチルフェノール、2,4−ジイソプロピルフェノール、及び、2−イソプロピル−4−t−ブチルフェノールから選ばれる水酸基を有する芳香族化合物を加えて加熱処理する
ことを特徴とするメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートの製造方法。
In a method for producing a methylene-bridged polyphenylene polyisocyanate by reacting a polyamine mixture formed by a condensation reaction of aniline and formaldehyde in the presence of an acid catalyst with phosgene in the presence of an inert solvent,
(1) After the phosgenation reaction, after removing residual phosgene by heating at a temperature of 180 ° C. or less from the obtained reaction mixture containing the crude methylene-crosslinked polyphenylene polyisocyanate,
(2) To the crude methylene-crosslinked polyphenylene polyisocyanate, the following formula (I)
Figure 0004920186
(In the formula, R 1 is hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.)
4-ethylphenol, 4-isopropylphenol, 4-t-butylphenol, 2-t-butyl-4-methylphenol, 2-t-butyl-4-isopropylphenol, 2,4-di-t- Methylene characterized by adding an aromatic compound having a hydroxyl group selected from butylphenol, 2-isopropyl-4-methylphenol, 2,4-diisopropylphenol, and 2-isopropyl-4-t-butylphenol and heat-treating the methylene A method for producing a crosslinked polyphenylene polyisocyanate.
前記粗製のメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネート100重量部に対して、上記(I)で表される水酸基を有する芳香族化合物を1重量部以下の量添加することを特徴とする請求項1に記載のメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートの製造方法。 2. The methylene according to claim 1, wherein the aromatic compound having a hydroxyl group represented by (I) is added in an amount of 1 part by weight or less to 100 parts by weight of the crude methylene-bridged polyphenylene polyisocyanate. A method for producing a crosslinked polyphenylene polyisocyanate. 前記粗製のメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネート100重量部に対して、上記(I)で表される水酸基を有する芳香族化合物を0.4重量部以下の量添加することを特徴とする請求項1に記載のメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートの製造方法。 Against methylene-bridged polyphenylene polyisocyanate 100 parts by weight of the crude, according to claim 1, wherein the aromatic compound having a hydroxyl group represented by the above (I) is characterized by adding an amount of 0.4 part by weight A method for producing methylene-crosslinked polyphenylene polyisocyanate. 上記工程(1)において、140℃以下の温度で加熱して残存ホスゲンを除去することを特徴とする請求項1に記載のメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートの製造方法。 In the step (1), the manufacturing method of the methylene-bridged polyphenylene polyisocyanate according to claim 1, characterized in that the removal of residual phosgene by heating at 140 ° C. or lower. 上記工程(2)において、30〜180℃の範囲の温度で加熱処理することを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートの製造方法。 In the said process (2), it heat-processes at the temperature of the range of 30-180 degreeC, The manufacturing method of the methylene bridge | crosslinking polyphenylene polyisocyanate in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 上記工程(2)において、50〜140℃の範囲の温度で加熱処理することを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートの製造方法。 In the said process (2), it heat-processes at the temperature of the range of 50-140 degreeC, The manufacturing method of the methylene bridge | crosslinking polyphenylene polyisocyanate in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
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