JPH02295959A - ポリイソシアネートの製造方法 - Google Patents

ポリイソシアネートの製造方法

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JPH02295959A
JPH02295959A JP2117031A JP11703190A JPH02295959A JP H02295959 A JPH02295959 A JP H02295959A JP 2117031 A JP2117031 A JP 2117031A JP 11703190 A JP11703190 A JP 11703190A JP H02295959 A JPH02295959 A JP H02295959A
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JP
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polyisocyanate
fraction
decomposition
solvent
extractant
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JP2117031A
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Guenter Hammen
ギユンテル・ハンメン
Hartmut Knoefel
ハルトムート・ヌーフエル
Wolfgang Friederichs
ヴオルフガング・フリーデリツヒス
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Bayer AG
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Bayer AG
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C263/00Preparation of derivatives of isocyanic acid
    • C07C263/18Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C263/20Separation; Purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C263/00Preparation of derivatives of isocyanic acid
    • C07C263/04Preparation of derivatives of isocyanic acid from or via carbamates or carbamoyl halides

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリイソシアネートの基礎となる対応のカル
バミン酸エステルの熱分解による有機ポリイソシアネー
トの新規な製造方法に関するものである。
〔従来の技術〕
N−置換ウレタンは、イソシアネートおよびアルコール
まで気相もしくは液相にて熱分解しうることが古(から
知られている〔たとえば、A、W。
ホフマン4 Bor、 Dtsch、 Chew、 G
es、第3巻、第653頁(1870) ;およびH,
シッフ、Bar、Dtsch。
Chew、 Ges、第3@、第649頁(1870)
 ) 。
米国特許第2.409.712号公報は、カルバミン酸
エステルの溶剤フリーの分解から得られる生成物の再結
合をシクロヘキサン−水温液中への生成物の導入により
防止しうろことを開示している。しかしながら、この方
法は、得られるイソシアネートの相界面における部分加
水分解のため極く低いイソシアネート収率しか与えない
米国特許第3,962.302号および第3.919.
278号による方法は、たとえば不活性な高沸点溶剤の
存在下で行なわれる。これら方法においては、2種の分
解生成物(すなわちアルコールおよびイソシアネート)
を分解媒体から一緒に連続蒸留すると共に、分別縮合に
より分離される。これら方法の欠点は、アルコールおよ
びイソシアネート蒸気の分離に要する相当な技術的経費
、並びに得られる低収率にある。易揮発性イソシアネー
トは、高希釈およびその結果としての低い蒸気分圧のた
め、蒸留により分解媒体から除去するのが困難である。
米国特許第3.919.279号、ドイツ公開公報第2
、635.490号もしくはドイツ公開公報第2,94
2.543号の方法においては、均質もしくは不均質触
媒を用いて容量/時間の収率を増大させる。ヨーロッパ
特許出願第61.013号によれば、安定化用添加剤の
添加により副イソシアネート反応が抑制されるが、この
種の添加剤はイソシアネートの所要の蒸留に際し遭遇す
る困難性を減少させ得ない。
ヨーロッパ特許出願第92.738号によれば、副イソ
シアネート反応は、滞留時間を短(保つことにより抑制
することができる。これを達成するため、溶融カルバミ
ン酸エステルを少量の補助溶剤の存在下にチューブ反応
器の内壁に沿って移動させる。
高沸点の副生物、並びに補助溶剤を溜め生成物として放
出する一方、イソシアネートとアルコールとによりなる
分解ガスを頂部から除去しかつ分別凝縮によって分離す
る。この工程にはカルバミン酸エステルを実質的に未希
釈状態で熱分解にかけるよう極く少量の補助溶剤しか使
用しないので、高粘性の高分子副生物の生成を避けるこ
とができない、さらに、頂部にて除去されるイソシアネ
ートは、同じく頂部から除去されるアルコールとの部分
再結合によって生ずるカルバミン酸エステルにより汚染
されることが避けられない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、副生物の形成なしにかつ工程で生成さ
れるアルコールとの再結合なしに、ポリイソシアネート
を得ることができる、所望のポリイソシアネートに対応
するカルバミン酸エステルの熱分解による有機ポリイソ
シアネートの製造方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段) 本発明は、 (a)  分解媒体として作用する75重量%までの溶
媒もしくは溶媒混合物におけるポリイソシアネートに対
応するN−置換カルバミン酸エステルの少なくとも25
重量%の溶液を約150“Cより高い温度にてチューブ
反応器中で熱分解し、前記溶媒もしくは溶媒混合物は(
1)カルバミン酸のエステルを溶解することができ、(
ii )分解i度にて安定でありかつカルバミン酸エス
テルおよび分解反応の際に生成されるポリイソシアネー
トに対し化学的に不活性であり、(iii)カルバミン
酸エステルの分解の条件下で分解することな(蒸留する
ことができ、かつ(iv)抽出工程(c)により使用さ
れる抽出剤に対し少なくとも1つの混和性ギャップを有
し、前記溶液は前記反応器の内壁に沿って移動すること
によりポリイソシアネートとイソシアナトウレタンと未
反応カルバミン酸エステルとの混合物を生成しく前記ポ
リイソシアネートの量は好ましくは理論値の少なくとも
50%である)、 (′b)チューブ反応器内で生成された気体物質を、主
としてカルバミン酸エステルの熱分解により生成したア
ルコールからなるフラクション!と、主としてポリイソ
シアネート、イソシアナトウレタン、未反応カルバミン
酸エステルおよび分解工程(a)で用いた溶媒もしくは
溶媒混合物からなるフラクション■とに分別凝縮により
分離し、(c)  ポリイソシアネートを前記フラクシ
ョンIIから抽出剤によって抽出し、前記抽出剤は分解
媒体に対し少なくとも部分的に不混和性であり、かつポ
リイソシアネートのための溶剤となり、さらに必要に応
じ抽出剤中のポリイソシアネートの得られた溶液を蒸留
することにより、実質上純粋な形態にてポリイソシアネ
ートを生成させ、かつ (d)  抽出工程(c)にてポリイソシアネートを抽
出した後に残留するフラクションIIの部分を循環させ
る(好ましくは分解工程(a)への添加による)ことを
特徴とするポリイソシアネートの製造方法を提供する。
好適具体例において、溶媒もしくは溶媒混合物は25℃
にて20より大きい誘電率を有しかつカルバミン酸エス
テルが分解するアルコールの沸点よりも少なくとも10
℃高い沸点を有する極性液体である。より好適な具体例
において、溶媒はスルホランもしくは3−メチルスルホ
ランである。
好適抽出剤は1013ミリバールにて約30〜約200
℃の沸点もしくは沸とう範囲を有しかつ脂肪族、脂環式
もしくは芳香脂肪族炭化水素、脂肪族エーテル、または
この種の溶剤の混合物から選択される溶剤である。特に
好適な抽出剤はイソオクタン、シクロヘキサン、トルエ
ンおよび/またはL−ブチルメチルエーテルを包含する
本発明の方法に使用するカルバミン酸エステルは、式 %式%) 、〔式中、R1は約4〜約18個の炭素原子を有しかつ
必要に応じ不活性置換基を有する脂肪族炭化水素基、約
6〜約25個の炭素原子を有しかつ必要に応じ不活性置
換基を有する脂環式炭化水素基、7〜約25個の炭素原
子を有しかつ必要に応じ不活性置換基を有する芳香脂肪
族炭化水素基、または6〜約30個の炭素原子を有しか
つ必要に応じ不活性置換基を有する芳香族炭化水素基で
あり、 Rtは1〜約18個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素
基、5〜約15個の炭素原子を有する脂環式炭化水素基
、7〜約10個の炭素原子を有する芳香脂肪族炭化水素
基、または6〜約10個の炭素原子を有する芳香族炭化
水素基であり、かつ nは2〜約5の整数である〕 に対応する化合物または化合物の混合物であり、ただし
基Hzに対応するアルコールR”−OHは分解媒体とし
て使用する溶媒の沸点および基R1に対応するポリイソ
シアネートR’(NGO)、の沸点よりも少なくとも1
0℃低い大気圧における沸点を有する。
本発明の方法に使用する上記式を有する好適カルバミン
酸エステルは、 式中R1が4〜12個(好ましくは6〜10個)の炭素
原子を有する脂肪族炭化水素基、6〜15個の炭素原子
を有する脂環式炭化水素基、キシリレン基または全部で
7〜30個の炭素原子を有しかつ必要に応じメチル置換
基および/またはメチレン架橋を有する芳香族炭化水素
基であり、 R2が1〜6個(好ましくは1〜4個)の炭素原子を有
する脂肪族炭化水素基、シクロヘキシル基もしくはフェ
ニル基であり、カッ nが2〜5である ような化合物である。
通するカルバミン酸エステルの例は1−(ブトキシカル
ボニルアミノ) −3,3,5−)リメチル−3−(ブ
トキシカルボニルアミノ−メチル)シクロヘキサン、1
−メチル−2,4−ビス(エトキシカルボニルアミノ)
ベンゼン、1−メチル−2,6−ビス(エトキシカルボ
ニルアミノ)ベンゼン、1.10−ビス(メトキシカル
ボニルアミノ)デカン、1.12−1:−ス(ブトキシ
カルボニルアミノ)トチカン、 1.12−ビス(エト
キシカルボニルアミノ)ドデカン、1.12−ビス(フ
ェノキシカルボニルアミノ)ドデカン、l、18−ビス
(2−ブトキシエチルカルボニルアミノ)オクタデカン
、1.18−ビス(ベンゾイルオキシカルボニルアミノ
)オクタデカン、1,3−ビス[(エトキシカルボニル
アミノ)メチル〕ベンゼン、113−ビス(メトキシカ
ルボニルアミノ)ベンゼン、1.3−ビス[(メトキシ
カルボニルアミノ)メチル〕ベンゼン、1.3.6−ト
リス(メトキシカルボニルアミノ)ヘキサン、1.3.
6− )リス(フェノキシカルボニルアミノ)ヘキサン
、1.4−ビス((3−イソプロピル−5−メチル−フ
ェノキシ)カルボニルアミノコブタン、1.4−ビス(
エトキシカルボニルアミノ)ブタン、1.4−ビス(エ
トキシカルボニルアミノ)シクロヘキサン、1.5−ビ
ス(ブトキシカルボニルアミノ)ナフタレン、1.6−
ビス(エトキシカルボニルアミノ)へ牛サン、1.6−
ビス(メトキシカルボニルアミノ)へ牛サン、1.6−
ビス(メトキシメチルカルボニルアミノ)ヘキサン、1
.8−ビス(エトキシカルボニルアミノ)オクタン、1
.8−ビス(フェノキシカルボニルアミノ)−4−(フ
ェノキシカルボニルアミノメチル)−オクタン、2.2
°−ビス(4−プロポキシカルボニルアミノフェニル)
プロパン、2.2’−ビス(メトキシカルボニルアミノ
)ジエチルエーテル、2,4°−ビス(エトキシカルボ
ニルアミ刈ジフェニルメタン、2.4−ビス(メトキシ
カルボニルアミノ)シクロヘキサン、414゛−ビス(
エトキシカルボニルアミノ)ジシクロヘキシルメタン、
2.4′−ビス(エトキシカルボニルアミノ)ジフェニ
ルメタン、4.4゛−ビス(メトキシカルボニルアミノ
) −2,2−ジシクロヘキシルプロパン、4.4’−
ビス(メトキシカルボニルアミノ)ビフェニル、4.4
’−ビス(ブトキシカルボニルアミノ) −2,2−ジ
シクロヘキシルプロパン、4,4°−ビス(フェノキシ
カルボニルアミノ)ジシクロヘキシルメタンおよび4.
4°−ビス(フェノキシカルボニルアミノ)ジフェニル
メタンを包含する。
本発明の方法を行なうための反応媒体として使用するの
に適した溶剤は、工程の分解条件下でカルバミン酸エス
テルから放出されるアルコールよりも少なくとも10″
C高い沸点を有する極性溶剤を包含し、さらに下記要件
をも満たさねばならない、適する溶剤は、カルバミン酸
エステル出発物質とイソシアネート反応生成物との両者
を下記する抽出法の条件下で溶解させねばならず、分解
条件下で熱に対し実質的に安定でなければならず、この
方法に使用されるカルバミン酸エステルおよびこの方法
で生成されるイソシアネートに対し化学的に不活性でな
ければならず、さらに本発明の方法における抽出工程で
用いられる抽出剤に対し少なくとも1つの混和性ギャッ
プを持たねばならない。
これら基準に合致しかつ本発明の方法のための反応媒体
として適する溶剤の例は、脂肪族スルホン、たとえばジ
エチルスルホン、ジプロピルスルホン、ジブチルスルホ
ンおよびエチルプロピルスルホン;環式スルホン、たと
えばスルホラン、2−メチルスルホラン、3−メチルス
ルホランおよび2.4−ジメチルスルホラン;芳香脂肪
族スルホン、たとえばメチルフェニルスルホンおよびエ
チルフェニルスルホン;芳香族スルホン、たとえばジフ
ェニルスルホンおよび4−メチルフェニルフェニルスル
ホン;芳香族ニトロ化合物、たとえばニトロベンゼン、
2−ニトロトルエン、3−二トロトルエンおよび4−ク
ロルニトロベンゼン;並びにこれら化合物の混合物を包
含する。好適溶媒はスルホラン、3−メチルスルホラン
並びにニトロベンゼン、特にスルホランである。
適する抽出剤は、特に脂肪族および脂環式炭化水素およ
び脂肪族エーテルであって1013ミリバールにて約3
0〜約200℃(好ましくは30〜150℃)の沸点ま
たは沸とう範囲を有する。
適する抽出剤の例は、ヘキサン、イソオクタン、上記規
定に合致する石油炭化水素フラクシヨン、シクロヘキサ
ン、メチルシクロヘキサンおよび少なくとも4個(好ま
しくは4〜12個)の炭素原子を有する脂肪族エーテル
、たとえばジエチルエーテル、異性体ブチルエーテル、
t−ブチルメチルエーテルおよびヘプチルメチルエーテ
ルを包含する。たとえばベンゼン、トルエンおよびキシ
レンのような芳香族炭化水素も適しているが好適ではな
い、上記に例示した脂肪族および脂環式炭化水素が特に
好適な抽出剤である。上記に例示した任意の抽出剤の混
合物も、勿論、使用することができる。
本発明による方法は、次の一般的方法にしたがって行な
うことができる。一般に、反応媒体として作用する上記
種類の溶媒もしくは溶媒混合物におけるカルバミン酸エ
ステルの少なくとも25重量%(好ましくは40重量%
以上)を含有しかつ必要に応じ10モル%まで(好まし
くは1モル%まで)の触媒を含有する溶液を、約150
〜約400℃まで加熱されたチューブの内壁部に沿って
0.001〜5バールの圧力下で薄層として通過させる
0反応チューブにおけるカルバミン酸エステルの滞留時
間は、副反応を抑制するため極めて短く保たれる0分解
生成物を反応帯域からガス生成物として少なくとも使用
された溶剤の1部と共に急速除去し、かつ順次配列され
た2個の適当に加熱制御されたデフレグメータ(すなわ
ちクロスフロー冷却装置)にて選択的に凝縮させ、2種
のフラクション、すなわち主としてアルコールからなる
フラクション■と主としてイソシアネートおよび溶媒か
らなり、できればさらに不完全分離もしくは再結合から
生ずるイソシアナトウレタンおよび/またはカルバミン
酸エステルをも含有するフラクション■とが得られる。
本発明の方法に用いるチューブ反応器の構造は相当に変
化しうるが、ただし反応器はカルバミン酸エステルをチ
ューブの加熱内壁にわたり薄層として分配することがで
き、かつ気体および/または液体分解生成物をチューブ
から除去しうるものとする。チューブの内壁にわたるカ
ルバミン酸エステルの分配は、分解すべきカルバミン酸
エステルの溶液をたとえばノズルのような適する装置に
よってチューブ壁部にわたり均一に施こせば、特殊な装
置なしに垂直配置された反応チューブで得られる。さら
に、チューブ壁部にわたるカルバミン酸エステルの分配
は機械攪拌機などの装置を用いて行なうこともでき、こ
れら装置はチューブ反応器が垂直配置されない場合に特
に必要である。
高沸点副生物、並びに分解媒体として作用する溶媒もし
くは溶媒混合物は、溜め生成物として放出される。
液体薄層を生ぜしめ或いは向上させるべく使用される攪
拌機は、有利にはチューブの壁部に位置する物質を輸送
させるためにも使用することができ、これは液体の薄層
の下方向流を阻止することにより或いは傾斜配置もしく
は水平配置の反応器につきカルバミン酸エステルの溶液
および2またはその分解生成物を分解帯域からチューブ
の端部まで移送することにより行なわれる。
適する分解反応器の例は、降下膜蒸発器として操作され
るガラス、石英もしくは金属チューブ;スクリュー型攪
拌機を装着しかつ必要に応じ端部が傾斜したチューブ反
応器;並びに種々の形態の慣用の薄層エバポレータを包
含する。これら装置のうち、機械攪拌機を装着した薄層
エバポレータが特に効果的である。
本発明による方法は、下降する液体薄膜を連続的にカル
バミン酸から除去し、かつ殆んどまたは全く出発物質が
分解帯域の端部に残留しなければ、良好に進行する。勿
論、カルバミン酸エステルの熱分解に関する本発明の方
法は、さらに導入されたカルバミン酸エステルを不完全
にのみ分解させることにより主としてまたは少な(とも
部分的にイソシアナトウレタンおよび/またはフラクシ
ョン■として除去されるカルバミン酸エステルよりなる
生成物を生せしめるように行なうこともできる。
カルバミン酸エステルの熱分解から生じかつ主として製
造すべきポリイソシアネートだけでなく未分解もしくは
極(部分的に分解したカルバミン酸エステルの残留物を
も含有するフラクション■資、本発明の方法の第2工程
にて抽出にかける。
所望ならば、勿論、フラクション■を予め上記種類の他
の溶剤で希釈することもできる。
本発明の抽出を行なうには、イソシアネート含有のフラ
クション■を、たとえば上記したような室温にて液体で
ある抽出剤と激しく混合する。この抽出剤は、抽出すべ
きフラクションIIの重量の約0.1〜約25倍(好ま
しくは0.5〜5倍)の量で使用される。一般に、フラ
クシヨン■は約−20〜約150℃(好ましくは10〜
100℃)の温度範囲にて抽出剤と混合される。一般に
、この過程は2つの液相よりなる二相混合物の自然形成
を生ゼしめ、これら2つの液相は相沈静の後に上相と下
相とに分離することができる。二相系の形成は、特殊の
場合にフラクシヨン■と抽出剤との混合物を冷却して促
進することができる。たとえば、混合は約70〜100
℃にて行なうことができ、次いで得られた混合物をより
低温度まで、たとえば10〜40℃の範囲に冷却する。
一般に、二相系の上相は主要相を構成すると共に、下相
は2次相を形成するが、容量比は用いる抽出剤の量に著
しく依存する0本発明の方法において、相分離は公知方
法により、たとえば下相の放出、デカンテーション、サ
イホン処理、または相分離の他の適する方法により行な
うことができる。かくして、純粋型で回収すべきポリイ
ソシアネートの部分は、主たる上相のみに存在する。上
相の他の成分は、分解媒体として用いた溶剤の部分およ
び用いた抽出剤の要部を含む、下相は、主として分解媒
体として用いた溶媒と、未反応もしくは部分的にのみ反
応したカルバミン酸エステルと、上相に移行しなかった
ポリイソシアネート生成物の部分とで構成される。この
部分のポリイソシアネートを純粋形態で得るには、下相
を上記した方法で行なわれる1回もしくはそれ以上の追
加抽出にかけることができる。
本発明による方法の好適具体例において、フラクシヨン
■と抽出剤との混合およびそれに続(相分Ws(すなわ
ちフラクシヨンIIの抽出)は、慣用の連続操作型向流
抽出装置を用いて連続的に行なわれる。
抽出はポリイソシアネートを含有する1つもしくはそれ
以上の抽出上相と、主として未反応もしくは不完全にの
み反応したカルバミン酸エステルを含有する一般に均質
の第2相とをもたらす、複数の上相抽出物を必要に応じ
合することができる。
下相は、分解反応のための溶媒として再使用することが
できる。
ポリイソシアネートを純粋形態で得るには、抽出上相を
蒸留によって後処理し、一般に抽出剤は蒸留により除去
すべき第1フラクシ町ンを構成する0分解媒体として用
いた残留溶媒からのポリイソシアネートの分離も蒸留に
よって行なうことができ、その際ポリイソシアネートま
たは分解媒体として用いた溶媒が蒸留残部を形成する。
一般に、ポリイソシアネート生成物とは明確に異なる沸
点を持った分解溶媒を用いて、これら2種を容易に分離
しうるようにするのが好適である。抽出上相を蒸留によ
って後処理する場合は、一般にポリイソシアネートが蒸
留残部を構成する。さらに、蒸留による後処理は、公知
の蒸留装置を用いて連続的に行なうことができる。所望
ならば、蒸留残部として得られるポリイソシアネートを
さらに精密蒸留にかけうるが、ただしこのような精密蒸
留なしにも蒸留残部として得られるポリイソシアネート
は、しばしば90重量%より高い純度を有することがで
きる。
分解反応から得られるポリイソシアネートが反応帯域か
ら希釈ガス生成物として急速除去され、したがって緩和
な熱条件しか受けないということが、本発明による方法
の格別の利点である。さらに、同時に留去されるアルコ
ールとの再結合の結果として形成するイソシアナトウレ
タンも、抽出の際に用いる緩和な条件下で分離される。
その結果、工程に使用されるカルバミン酸エステルによ
って成る場合には触媒されうるイソシアネートの公知の
副反応が著しく抑制される。かくして、分解反応にて生
成される極めて高比率のポリイソシアネートが分解され
ずに残留し、かつ純粋形態で単離することができる。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明の方法を詳細に説明する。上
記した本発明は、これら実施例によりその思想および範
囲が限定されるものでない。
以下の工程の条件を種々改変して使用しうろことが当業
者には容易に了解されよう、特記しない限り、温度は全
て℃とし、かつ%は全てモル%である。
「第1サイクル」の収率は、これら実施例で得られた実
際の収率に基づいている。「連続法」の収率は(1)第
1サイクルからさらにジイソシアネートを回収し、かつ
(2)未反応および部分反応のカルバミン酸エステルを
次の分解工程で生成物まで変換させることにより得られ
たジイソシアネートの全量を意味する。この収率は幾何
学列の制限値として計算され、次式により示される: I 〔式中、y 一連続法の収率(%) yl−第1サイクルの収率(%) S、−ジイソシアネートの全量と未反 応および部分反応したカルバミ ン酸エステルとの合計(%)〕。
1施洛 特記しない限り、この方法のための分解反 窓器は、可
動ブレードがエバポレータの壁部まで延在する金属ブレ
ード攪拌機を装着した円筒状の薄層エバポレータ(有効
長さ300■がっ直径35■)である、1層エバポレー
タの頂部における加熱自在な添加漏斗を用いて、分解す
べきカルバミン酸エステルを導入する。薫発しえない反
応生成物は、薄層エバポレータの底部における密閉可能
な栓を介して放出される。蒸発しうる反応混合物の成分
は、薄層エバポレータの頂部に位置しかつそれぞれ放出
出口を有する2個の順次に配置された凝縮コイルを備え
た加熱横断流凝縮器を通して除去する0分解装置の減圧
は、凝縮コイルの背後に冷却トラップを備えた回転ディ
スクポンプを用いて行なう。
分解反応でフラクシヨン■として得られたインピアネー
ト含有の凝縮物を抽出に適する温度まで必要に応じ他の
溶剤を添加した後に加温し、かつ底部に 放出部を有し
かつガラス被覆されたパドル攪拌機と温度計と還流凝縮
器とが装着された加熱自在なフラスコにて抽出する。
フラクシヨン■を抽出剤と混合し、かつ混合物を激しく
30分間攪拌する。混合物を10分間静置させた後、得
られた2相を分離させる。幾つかの実施例においては、
下相を新たな抽出剤による1回もしくはそれ以上の抽出
にかける。上相を合し、次いで高性能液体クロマトグラ
フィー(rHPLCJ)によってその組成につき試験し
、抽出後に残留する下相についても同様である。
以下に用いる記号は次の意味を有する:「DI」はウレ
タンを含まないポリイソシアネート、特にジイソシアネ
ートを示し1rlUJは部分分解されたウレタンおよび
イソシアネート基を有する生成物、特にイソシアナトウ
レタンを示し;かつrDU、は未変化の出発物質、特に
ジウレタンを示す。
lL スルホラン300gにおける285gの4,4°−ビス
(エトキシカルボニルアミノ)−ジフェニルメタン(r
MDU」)と0.72gのジラウリン酸ジブチル錫との
溶液を、5時間かけて(120g/hの筒用速度にて)
100℃に恒温制御された添加漏斗から270℃まで加
熱された薄層エバポレータに導入した。装置の頂部にお
ける横断流凝縮器を200℃に恒温制御し、かつ2個の
凝縮コイルを50℃および一20℃にそれぞれ恒温制御
した。
分解反応の際の装置内の圧力は4ミリバールとした。頂
部から流出するガス混合物を2個の凝縮コイルで分別凝
縮させて、85gのフラクシヨンI(組成;74重量%
のエタノールおよび26重量%のスルホラン)と500
gのフラクシヨン■(組成:ss、i重量%のスルホラ
ンおよび28.1重量%の4.4’−ジイソシアナトジ
フェニルメタン(rMDIJ)、13.5重量%の4−
エトキシカルボニルアミノ−4°−イソシアナトジフェ
ニルメタン(「M1υ」)、および3,3重量%の(r
MDUj)とを得た。フラクシヨン■を室温にて、それ
ぞれ500gづつのシクロヘキサンにて4回抽出した。
HPLCにより、スルホラン相は45.8gのMDIと
55.2gのMIUと14.5gのMDUとを最後の抽
出後に含有した0合した抽出物は全部で79.8gのM
DIと4.5gのMTUとを含有した。MDU含有量は
検出の限界以下であった。これらの数値から計算された
4、4°−ジイソシアナトジフェニルメタンの単離しう
る収率は第1サイクル後に38.7%であり、かつ連続
法につき80.3%であった。
1施1 スルホラン300gにおける290gの4.4゜ビス(
エトキシカルボニルアミノ)−ジフェニルメタン(rM
DUJ )と0.76gのジラウリン酸ジブチル錫との
溶液を、実施例1に記載したように6時間かけて(10
0g/hの筒用速度にて)熱保持油で加熱された薄層エ
バポレータにて270℃で熱分解させた。66gのフラ
クシヨンI (組成:94重量%のエタノールおよび6
重量%のスルホラン)と510gのフラクシヨンI[(
11成:59.9重量%のスルホランおよび25.2重
量%のMDI、11.8重量%のM I U、および3
.1重量%のMDU)とを得た。フラクシヨン■をそれ
ぞれ500gづつのシクロヘキサンで50℃にて4回抽
出した後、スルホラン相は24.0gのMDIと46.
2gのMIUと16.1gのMDUとを含有した0合し
た抽出物は全部で114.8gのMDIと11.2gの
MIUとを含有した。MDU含有量は検出の限界以下で
あった。これらの数値から計算された4、4”−ジイソ
シアナトジフェニルメタンの単離しうる収率は第1サイ
クル後に54.1%であり、かつ連続法につき90.0
%であった。
裏旌旦1 スルホラン75gにおける255gの2.4−ビス(エ
トキシカルボニルアミノ)−トルエン(rTDU」)と
0.69gのジラウリン酸ジブチル錫との溶液を、実施
例1に記載したように5.5時間かけて(65g/hの
筒用速度にて)熱保持油で加熱された薄層エバポレータ
内で270℃にて熱分解した。装置の頂部における横断
流凝縮器E−150℃に恒温制御し、かつ2個の凝縮コ
イルをそれぞれ30゛Cおよび一10℃に恒温制御した
分解反応の際の装置内の圧力は10ミリバールとした。
67gのフラクシヨンI (&lI成:96重量%のエ
タノールおよび4重量%のスルホラン)と255gのフ
ラクシヨン■(組成14.9重量%のスルホランおよび
23.2重量%の2.4−ジイソシアナトトルエン(r
TD IJ ) 、35.5重量%の対応するエトキシ
カルボニルアミノイソシアナトトルエン(rTIUJ)
異性体混合物、および6.7重量%のTDU)との収量
が得られた。350gのスルホランを添加した後、フラ
クシヨン■をそれぞれ200gづつのt−ブチルメチル
エーテル/イソオクタン混合物(1: 2)により室温
で4回抽出した0合した抽出物は全部で40.4gのT
DIと20.2gのTIU異性体混合物とを含有した。
TDU含有量は検出の限界以下であった。
抽出が完了した後、スルホラン相は29.3gのTDI
と72.4gのTIU異性体混合物と17.35のTD
Uとを含有した。これらの数値から計算した2、4ニジ
イソシアナトトルエンの単離しうる収率は第1サイクル
後に24.3%であり、かつ連続法につき76.6%で
あった。
実星■土 275gの1−(エトキシカルボニルアミノ)−3,3
,5−トリメチル〜5−(エトキシカルボニルアミノメ
チル)シクロヘキサン(rlPDUJ)と0.70gの
ジラウリン酸ジブチル錫と15gのスルホランとの混合
物を、実施例1に記載したように5時間かけて(60g
/hの筒用速度にて)150℃に恒温制御された添加漏
斗から熱保持油により310’Cに加熱された薄層エバ
ポレータに導入した。装!の頂部における横断流凝縮器
を150℃に恒温制御すると共に、2個の凝縮コイルを
それぞれ20“Cおよび一10″Cに恒温制御した6分
解反応の際の装置内の圧力は12ミリバールとした。6
3gのフラクシヨンI (&[l成:94重量%のエタ
ノールおよび6重量%のスルホラン)゛と193gのフ
ラクシヨンI[(&u成;3.5重量%のスルホランお
よび45.9重量%の1−イソシアナト−3,3,5−
)リメチル−3−(イソシアナトメチル)シクロヘキサ
ン(rlPDIJ)および47.0重量%の対応する(
エトキシカルボニルアミノ)(イソシアナトメチル) 
−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(rlPIU
J)異性体混合物)との収量が得られた。(分解反応に
て未変化のまま残留したカルバミン酸エステルIPDU
はHPLC分析で検出されなかった。)180gのスル
ホランを添加した後、フラクシヨン■をそれぞれ360
gづつのイソオクタンにより90℃で4回抽出した。抽
出が完了した後、スルホラン相は3.5gのIPDIと
15.6gのIPTU異性体混合物とを含有した0合し
た抽出物は全部で82.5gのIPDIと63.3gの
IPIU異性体混合物とを含有した。これらの数値から
計算した1−イソシアナト−3,3,5−)リメチル−
3−(イソシアナトメチル)シクロヘキサンの単離しう
る収率は第1サイクル後に42.4%であり、かつ連続
法につき71.6%であった。
皇族■工 85gのスルホランにおける240gの1.6−ビス(
エトキシカルボニルアミノ)−ヘキサン(rHDU、)
と0.66gのジラウリン酸ジブチル錫との溶液を、実
施例1に記載したように4.5時間かけて(70g/h
の清加速度にて)熱保持油で270℃に加熱された薄層
エバポレータで熱分解した。装置の頂部における横断流
凝縮器を150℃に恒温制御し、2個の凝縮コイルをそ
れぞれ20゛Cおよび一10℃に恒温制御した0分解反
応の際の装置内の圧力は15ミリバールとした。
75gのフラクシヨン!(組成ニア5重量%のエタノー
ルおよび25重量%のスルホラン)と245gのフラク
シヨンn (Al1成:27.9重量%のスルホランお
よび35.8重量%の1.6−ジイツシアナトヘキサン
(rHDIJ)、および36.6重量%の1−エトキシ
カルボニルアミノ−6−イソシアナトヘキサン(rHI
UJ))との収量が得られた。(分解反応にて未変化の
まま残留したカルバミン酸エステルHDUはHPLC分
析にて検出されなかった。)フラクシヨン■をそれぞれ
160gづつのイソオクタンにより90℃で4回抽出し
た1合した抽出物は全部で48.6gのMDIと27.
6gのHIUとを含有した。抽出が完了した後、スルホ
ラン相は21.8gのMDIと45.1gのHIUとを
含有した。これらの数値から計算した1、6−ビス(エ
トキシカルボニルアミノ)ヘキサンの単離しうる収率は
第1サイクル後に31.4%であり、かつ連続法につき
72.5%であった。
以下、発明の実施態様を示せば次の通りである:1、 
(a)  分解媒体として作用する75重量%までの溶
媒もしくは溶媒混合物におけるポリイソシアネートに対
応するN−置換力ルバミン酸エステルの少なくとも25
重量%の溶液を約150℃より高い温度にてチューブ反
応器内で熱分解し、前記溶媒もしくは溶媒混合物は(i
)カルバミン酸のエステルを溶解することができ、(i
i )分解温度にて安定でありかつカルバミン酸エステ
ルおよび分解反応の際に生成されるポリイソシアネート
に対し化学的に不活性であり、(iti)分解の条件下
で分解することなく蒸留することができ、かつ(iv)
抽出工程(c)により使用される抽出剤に対し少なくと
も1つの混和性ギャップを有し、前記溶液は前記反応器
の内壁に沿って移動することによりポリイソシアネート
とインシアナトウレタンと未反応カルバミン酸エステル
との混合物を生成し、 (b)  チューブ反応器内で生成された気体物質を、
主としてカルバミン酸エステルの熱分解により生成した
アルコールからなるフラクシヨンIと、主としてポリイ
ソシアネート、イソシアナトウレタン、未反応カルバミ
ン酸エステルおよび分解工程(a)で用いた溶媒もしく
は溶媒混合物からなるフラクシヨン■とに分別凝縮によ
り分離し、 (c)  ポリイソシアネートを前記フラクシヨンII
から抽出剤によって抽出し、前記抽出剤は分解媒体に対
し少なくとも部分的に不混和性でありかつポリイソシア
ネートのための溶剤となり、さらに必要に応じ抽出剤中
のポリイソシアネートの得られた溶液を蒸留することに
より、実質上純粋な形態にてポリイソシアネートを生成
させ、かつ (イ)抽出工程(c)にてポリイソシアネートを抽出し
た後に残留するフラクシヨンUの部分を循環させる ことを特徴とするポリイソシアネートの製造方法。
λ 抽出工程(c)の後に残留する分解媒体の部分を分
解工程(a)への添加により循環させる上記第1項記載
の方法。
& 分解媒体として作用する溶媒もしくは溶媒混合物が
、20より大きい25℃における誘電率とカルバミン酸
エステルが分解するアルコールの沸点よりも少なくとも
10℃高い沸点とを有する極性溶剤である上記第1項記
載の方法。
4、分解媒体として作用する溶媒もしくは溶媒混合物が
スルホランもしくは3−メチルスルホランである上記第
1項記戦の方法。
i 抽出剤が、1013ミリバールにて30〜200℃
の沸点もしくは沸とう範囲を有し脂肪族、脂環式および
芳香脂肪族炭化水素、並びに脂肪族エーテルよりなる群
から選択される1種もしくはそれ以上の溶剤である上記
第1項記載の方法。
6、 抽出剤がイソオクタン、シクロヘキサン、トルエ
ンおよび/またはt−ブチルメチルエーテルである上記
第1項記載の方法。
7、(a)  75重量%までのスルホランもしくは3
−メチルスルホランにおけるポリイソシアネートに対応
するN−置換カルバミン酸エステルの少なくとも25重
量%の溶液を約150℃より高い温度にてチューブ反応
器中で熱分解させ、前記溶液を前記反応器の内壁に沿っ
て移動させることにより、ポリイソシアネートとイソシ
アナトウレタンと未反応カルバミン酸エステルとの混合
物を生成し、 (b)  チューブ反応器内で生成された気体物質を分
別凝縮により、主としてカルバミン酸エステルの熱分解
により生成したアルコールからなるフラクシヨンIと、
主としてポリイソシアネート、インシアナトウレタン、
未反応カルバミン酸エステルおよび分解工程(a)で用
いた溶媒もしくは溶媒混合物からなるフラクシヨン■と
に分離し、 (c)  ポリイソシアネートを前記フラクシヨンII
から抽出剤としてのイソオクタン、シクロヘキサン、ト
ルエンおよび/またはt−ブチルメチルエーテルによっ
て抽出し、かつ必要に応じ抽出剤中のポリイソシアネー
トの得られた溶液を蒸留することにより、実質上純粋な
形態にてポリイソシアネートを生成させ、かつ (b)抽出工程(c)にてポリイソシアネートを抽出し
た後に残留するフラクシヨンIIの部分を循環させる ことを特徴とするポリイソシアネートを製造するための
上記第1項記載の方法。
& N−置換力ルバミン酸エステルが、式:%式%) c式中、R’は4〜18個の炭素原子を有しかつ必要に
応じ不活性置換基を有する脂肪族炭化水素基、6〜25
個の炭素原子を有しかつ必要に応じ不活性置換基を有す
る脂環式炭化水素基、7〜25個の炭素原子を有しかつ
必要に応じ不活性置換基を有する芳香脂肪族炭化水素基
、または6〜30個の炭素原子を有しかつ必要に応じ不
活性置換基を有する芳香族炭化水素基であり、 R′は1〜18個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基
、5〜15個の炭素原子を有する脂環式炭化水素基、7
〜10個の炭素原子を存する芳香脂肪族炭化水素基、ま
たは6〜10個の炭素原子を有する芳香族炭化水素基で
あり、かつ nは2〜約5の整数である〕 に対応する化合物であり、ただし基Rtに対応するアル
コールR”−OHは分解媒体として使用する溶媒の沸点
および基R1に対応するポリイソシアネー)R’(NG
O)、の沸点よりも少なくとも10℃低い大気圧におけ
る沸点を有する上記第1項記載の方法。
9.  N−11ttaカルバミン酸エステルが、式:
%式%) 〔式中、R1は4〜12個の炭素原子を有する脂肪族炭
化水素基、6〜15個の炭素原子を有する脂環式炭化水
素基、キシリレン基、または全部で7〜30個の炭素原
子を有しかつ必要に応じメチル置換基および/またはメ
チレン架橋を有する芳香族炭化水素基であり、R1は1
〜6個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素基、シクロヘ
キシル基もしくはフェニル基であり、かつ nは2〜5である〕 に対応する化合物である上記第8項記載の方法。
代理人の氏名  川原1) −穂

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)分解媒体として作用する75重量%までの
    溶媒もしくは溶媒混合物におけるポリイソシアネートに
    対応するN−置換カルバミン酸エステルの少なくとも2
    5重量%の溶液を約150℃より高い温度にてチューブ
    反応器中で熱分解し、前記溶媒もしくは溶媒混合物は(
    i)カルバミン酸のエステルを溶解することができ、(
    ii)分解温度にて安定でありかつカルバミン酸エステ
    ルおよび分解反応の際に生成されるポリイソシアネート
    に対し化学的に不活性であり、(iii)分解の条件下
    で分解することなく蒸留することができ、かつ(iv)
    抽出工程(c)により使用される抽出剤に対し少なくと
    も1つの混和性ギャップを有し、前記溶液は前記反応器
    の内壁に沿って移動することによりポリイソシアネート
    とイソシアナトウレタンと未反応カルバミン酸エステル
    との混合物を生成し、 (b)チューブ反応器内で生成された気体物質を、主と
    してカルバミン酸エステルの熱分解により生成したアル
    コールからなるフラクション I と、主としてポリイソ
    シアネート、イソシアナトウレタン、未反応カルバミン
    酸エステルおよび分解工程(a)で用いた溶媒もしくは
    溶媒混合物からなるフラクションとに分別凝縮により分
    離し、 (c)ポリイソシアネートを前記フラクションIIから抽
    出剤によって抽出し、前記抽出剤は分解媒体に対し少な
    くとも部分的に不混和性でありかつポリイソシアネート
    のための溶剤となり、さらに必要に応じ抽出剤中のポリ
    イソシアネートの得られた溶液を蒸留することにより、
    実質上純粋な形態にてポリイソシアネートを生成させ、
    かつ (d)抽出工程(c)にてポリイソシアネートを抽出し
    た後に残留するフラクションIIの部分を循環させる ことを特徴とするポリイソシアネートの製造方法。
JP2117031A 1989-05-10 1990-05-08 ポリイソシアネートの製造方法 Pending JPH02295959A (ja)

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