JP3091080B2 - 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 - Google Patents
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Info
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Description
レンポリイソシアネートの製造方法に関する。更に詳し
くは特殊な組成を有する高性能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関する。メチレ
ン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートは極めて反応
性に富む物質で、自動車・家具・寝具等のクッション
材、冷蔵庫の断熱材や住宅の建材などのポリウレタンフ
ォーム、エラストマー、接着剤、および塗料等の広範囲
の製造に利用されている。
ン架橋ポリフェニレンポリイソシアネート(以下、ポリ
イソシアネート混合物と呼ぶ)は、通常アニリンとホル
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
のホスゲン化によって得られ、下図の一般式(1)で示
される混合物である。
リアミンの組成によって決まるが、ウレタン形成時の反
応性や分子構造を左右する重要な因子であるため、その
組成を自由に変える技術が望まれている。
もたないか、もしくは減少した多核体の低減はフォ−ム
の脆さを抑える。また、3核体の含有率を高くした場
合、3核体の3つのイソシアネート基のうち1つが立体
障害により反応性が低いため発泡させたときゲル化速度
が遅くなり可使時間の延長や発泡倍率の上昇がみられ
る。これは、フロン規制に対応するための水発泡ウレタ
ンフォームの製造に寄与すると期待されている。
るように、3核体、4核体及び5核体の含有量を増大し
たポリアミン混合物から得られたポリイソシアネート混
合物を用いて耐炎性および低表面脆性を有するポリウレ
タン発泡体が製造されている。このように近年高性能の
ポリイソシアネートとして特殊の核体比を有するポリイ
ソシアネート特に3核体含有率の多いポリイソシアネー
トが望まれている。
としては、特開昭50−38095に示されるようにポ
リアミン縮合時のアニリン/塩酸/ホルムアルデヒド
比、縮合温度等を変える方法が知られている。具体的に
は、アニリン/ホルムアルデヒド比を上げれば2核体ア
ミンの量が増加しそれに伴い3核体以上は減少するが、
3核体/4核体以上比、4核体/5核体以上比を上げる
ことができる。しかしながら、ポリアミン混合物はホス
ゲン化すると副反応による多核化がおきる。そのために
アミン合成時に核体を制御したとしても、ホスゲン化反
応によりポリイソシアネート混合物とした場合、多核化
が起きて4核体以上の成分が生成し、望ましい核体組成
のイソシアネート混合物を得ることは困難である。
から蒸留あるいは晶析によって単離することができるの
で比較的容易に得られることは知られているが、3核体
以上のポリイソシアネートは通常の蒸留法で単離するこ
とは困難であり自由にコントロールできない。
有するポリイソシアネート混合物から抽出法により3核
体/4核体以上の比が1.5以上という特殊なイソシア
ネートを分離する方法が述べられているが、本発明方法
のような原料から特定の組成のポリイソシアネート混合
物を得る具体的なプロセスについては開示されていな
い。
体比を有する高性能のポリイソシアネート混合物の製造
方法を鋭意検討した結果、原料となるポリイソシアネー
ト混合物を特定の溶剤を用い、特定の装置及び操作方法
により抽出することにより得られることを知り本発明に
至った。すなわち、本発明は一般式(1)で示されるイ
ソシアネート混合物を原料として、
ィックミキサーを使用し、溶剤として脂肪族または脂環
式炭化水素、あるいは両者の混合溶液を原料ポリイソシ
アネート混合物に対して0.2〜50重量倍用いて、原
料とともに抽出装置に装入、混合し、10〜80℃の温
度で抽出する、 b)続いて抽出相と抽残相に分液し、 c)抽出相から、槽型の釜を用いて溶剤を留去するか、
もしくは槽型の釜の濃縮槽を用い大部分の溶剤を取り除
いた後に薄膜蒸留機を用いて残りの溶剤を取り除いくこ
とによる、2核体が80重量%以下、3核体が15〜8
0重量%、4核体が40重量%以下、5核体以上が25
%重量以下でかつ3核体/4核体以上比が1.2以上で
あるメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートの
製造方法である。
使用できる原料のメチレン架橋ポリフェニレンポリイソ
シアネートとしては、例えば酸触媒の存在下、アニリン
とホルムアルデヒドとの縮合によって生成するポリアミ
ン混合物のホスゲン化によって得られるポリイソシアネ
ート混合物あるいは、この混合物から蒸留または晶析に
よって2核体の一部が除去されたポリイソシアネート混
合物があげられる。
ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭
化水素、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シク
ロオクタン等の脂環式炭化水素あるいは、これらの溶剤
を任意の割合で混合した溶剤があげられる。
炭化水素が好ましい。脂肪族炭化水素よりも脂環式炭化
水素が多核体を溶解しやすいと推測されるので、例えば
同一原料を用いて抽出を行うときは、3核体/4核体以
上比の大きいポリイソシアネート混合物を得るには脂肪
族炭化水素を用い、逆に3核体/4核体以上比の小さい
ポリイソシアネート混合物を得るには脂環式炭化水素を
用いるのが好ましい。必要ならば、脂肪族炭化水素と脂
環式炭化水素を任意の割合で混合した溶剤を使用するこ
ともできる。
ート混合物に対し、0.2〜50重量倍であり、好まし
くは1〜10重量倍である。
えることによって行われる。抽出温度は10〜80℃で
あり、好ましくは25〜50℃である。
混合装置であるスタティックミキサーでも撹拌機を備え
た混合槽でもよい。スタティックミキサーを使用すると
きは原料ポリイソシアネートと溶剤を上記の比率で装入
し、例えば混合液の流速を0.1m/sec〜5m/s
ec、好ましくは0.5〜3m/secで操作される。
撹拌機を備えた混合槽を使用するときはPV値(単位容
積当りの動力値)が0.5〜3.0kw/m3 、好ま
しくは1.0〜1.5kw/m3である。
は連続的に分液され、抽出相は濃縮、脱溶剤される。濃
縮されたポリイソシアネート混合物に多量の溶剤が残存
するとフォーム原料として使用した場合、溶剤の影響に
より製品不良の原因となったり、作業環境の悪化及び引
火性を有する等好ましくない原因となるために残存する
溶剤は出来るだけ少なくしなければならない。上記のこ
とをふまえて濃縮は1段で減圧下、加熱して濃縮するこ
とも可能であるが溶剤の回収率を良くするためにも、あ
らかじめ高温下,低減圧下で濃縮し、残存するわずかの
溶剤を薄膜蒸留機によって除去することが好ましい。
00〜150℃及び、80〜600Torr,好ましく
は100〜200Torrで大部分の溶剤を除去し、更
に残存するわずかの溶剤を熱履歴により製品のタ−ル化
を防ぐために薄膜蒸留機を用いて120〜200℃,好
ましくは180〜200℃及び、10〜100Tor
r、好ましくは20〜50Torrで短時間で濃縮する
ことが好ましい。以上の方法で得られたポリイソシアネ
ート混合物は、ダイマ−の生成を抑えるために濃縮操作
後80℃以下に急冷するのが好ましい。
に再度抽出に使用することができる。
明する。 実施例1 第1図(図1)に示す反応装置を用い、撹拌機を備えた
混合槽(1)に100kg/hrの速度で19.2重量
%の2核体(2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート:4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート=
4:96)、34.5重量%の3核体、11.2重量%
の4核体、35.1重量%の5核体以上を含んだポリイ
ソシアネートを500kg/hrの速度でシクロヘキサ
ンを5時間供給し、30℃で30分混合し、続いて分液
槽(2)で抽出相と抽残相に連続で分液し、抽出相から
シクロヘキサンを槽型の釜である濃縮槽(3)にて16
0℃/300Torrの条件下で大部分のシクロヘキサ
ンを取り除いた後、薄膜蒸留機(4)で200℃/30
Torrの条件下で残りのシクロヘキサンを留去すると
210kgの製品ポリイソシアネートが得られた。得ら
れたポリイソシアネートのゲルパーミェションクロマト
グラフ(GPC)分析値を表1に示す。
様に行った。得られたポリイソシアネート(275k
g)のゲルパーミェションクロマトグラフ(GPC)分
析値を表1に示す。
様に行った。得られたポリイソシアネート(320k
g)のゲルパーミェションクロマトグラフ(GPC)分
析値を表1に示す。
体(2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート:
4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート=8:9
2)、27.8重量%の3核体、9.4重量%の4核
体、22.8重量%の5核体以上であること以外は、実
施例1と同様に行った。得られたポリイソシアネート
(315kg)のゲルパーミェションクロマトグラフ
(GPC)分析値を表1に示す。
に行った。得られたポリイソシアネート(165kg)
のゲルパーミェションクロマトグラフ(GPC)分析値
を表1に示す。
体(2,4−ジフェニルメタンジイソシアネート:4,
4’−ジフェニルメタンジイソシアネート=3:9
7)、33.1重量%の3核体、12.8重量%の4核
体、34.6重量%の5核体以上であり、混合にノリタ
ケカンパニー(株)製のスタテックミキサー(1/2−
N−10−331−1)を使用すること以外は実施例1
と同様に行なった。得られたポリイソシアネート(22
5Kg)のゲルパーミェションクロマトグラフ(GP
C)分析値を表1に示す。
を変更することなく、ポリイソシアネート混合物の段階
で核体組成を制御することができ、工業的に大量にかつ
連続的に製造できるポリイソシアネート混合物の製造プ
ロセスとして有利な方法である。
Claims (4)
- 【請求項1】 一般式(1)で示されるイソシアネー
ト混合物を原料として、 【化1】 (式中、nは0又は正の整数であり、以下n=0の化合
物を2核体、n=1の化合物を3核体、n=2の化合物
を4核体と呼ぶ) a)抽出装置として攪拌機を備えた混合槽またはスタテ
ィックミキサーを使用し、溶剤として脂肪族または脂環
式炭化水素、あるいは両者の混合溶液を原料ポリイソシ
アネート混合物に対して0.2〜50重量倍用いて、原
料とともに抽出装置に装入、混合し、10〜80℃の温
度で抽出する、 b)続いて抽出相と抽残相に分液し、 c)抽出相から、槽型の釜を用いて溶剤を留去するか、
もしくは槽型の釜の濃縮槽を用い大部分の溶剤を取り除
いた後に薄膜蒸留機を用いて残りの溶剤を取り除いくこ
とによる、 2核体が80重量%以下、3核体が15〜80重量%、
4核体が40重量%以下、5核体以上が25%重量以下
でかつ3核体/4核体以上比が1.2以上であるメチレ
ン架橋ポリフェニレンポリイソシアネートの製造方法。 - 【請求項2】 原料がアニリンとホルムアルデヒドと
の縮合によって生成するポリアミン混合物をホスゲン化
して得られる一般式(1)に示すメチレン架橋ポリフェ
ニレンポリイソシアネートである請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 アニリンとホルムアルデヒドとの縮合
によって生成するポリアミン混合物をホスゲン化して得
られるポリイソシアネート混合物から、2核体および、
または3核体の1部を分離して得られるポリイソシアネ
ート混合物を原料とする請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 留去した溶剤を再使用する請求項1記
載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06108171A JP3091080B2 (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 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 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP06108171A JP3091080B2 (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 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 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07316123A JPH07316123A (ja) | 1995-12-05 |
JP3091080B2 true JP3091080B2 (ja) | 2000-09-25 |
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ID=14477792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06108171A Expired - Lifetime JP3091080B2 (ja) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | 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 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3091080B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
RU2444536C9 (ru) * | 2006-04-12 | 2013-07-10 | Басф Се | Способ получения полиуретанов |
EP2091992A1 (de) * | 2006-11-17 | 2009-08-26 | Basf Se | Polyphenylenpolymethylenpolyisocyanat und seine verwendung zur herstellung von polyurethan-schaumstoffen |
-
1994
- 1994-05-23 JP JP06108171A patent/JP3091080B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH07316123A (ja) | 1995-12-05 |
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