JPH035450A

JPH035450A - ジイソシアネート化合物の製造方法

Info

Publication number: JPH035450A
Application number: JP1139505A
Authority: JP
Inventors: Toyokazu Yanagii; 豊和楊井; Teruo Itokazu; 糸数　輝雄; Kenji Oka; 憲治岡
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1989-06-01
Publication date: 1991-01-11
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: JP2684095B2

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、モノイソシアネート化合物とジイソシアネー
ト化合物との混合物を相互に蒸留分離する際、高沸点溶
媒を共存させて蒸留することにより、ジイソシアネート
化合物を収率よく得るためのものである。

（技術の背景）イソシアネート化合物は工業的に有用な化合物であり、
中でもジイソシアネート化合物はポリウレタンの原料と
して特に有用である。

ジイソシアネート化合物は、アミン化合物とホスゲンと
の反応により工業的に製造されている。

ホスゲンは、選択性の高い反応性物質であるが、毒性の
強い物質でもあるため、取扱いに厳重な注意を必要とす
る。

本出願人は以前、ホスゲンを使用しないジイソシアネー
ト化合物の製造方法を提案した（特願昭６２−３１６１
８０）。

上記方法の概略を、以下に示す。

第一段階としてジメチルカーボネートとアミン化合物を
、ナトリウムメチラートなどの塩基性物質を触媒として
使用して反応させてウレタン化合物を合成する。

次いで、第二段階としてこのウレタン化合物をｍ−ター
フェニルやジベンジルトルエンのような高沸点溶媒中で
触媒となるマンガン、モリブデンなどの金属単体または
、化合物をメタノール溶液として添加し、熱分解してイ
ソシアネート化合物を得る。

（発明が解決しようとする課題）本発明の方法を適用する工程の前段において起きるウレ
タン化合物の分解反応は以下のようなウレタン結合から
のメタノールの脱離である。

これが逐次反応で進行する。

１Ｒ（Ｎ　ＨＣＯＣＨａ　）　２ウレタン化合物１ＮＨＣＯＣＨ３Ｒ＜　　　　　　　　　　　＋ＣＨ３０Ｈ−Ｃ−０モノイソシアネートＮＨＣＯＣＨ３Ｒく −Ｃ−０モノイソシアネート →Ｒ（Ｎ−Ｃ−０）　２＋ＣＨ３０Ｈジイソシアネート通常、目的とする生成物であるジイソシアネート化合物
中に副生物であるモノイソシアネート化合物が混入して
くる。

この混入量は、反応温度や、反応に洪される原料ウレタ
ン化合物、対応して生成するジイソシアネート化合物、
同モノイソシアネート化合物、使用する溶媒の沸点や、
使用する反応蒸留塔の段数、還流比、運転温度や圧力等
により異なるが、実際的な条件では、モノイソシアネー
ト化合物の混入量は数％から数十％のオーダーである。

上記の混合物中、目的生成物であるジイソシアネート化
合物の分子量が最も小さく、その結果沸点も低い。

このため、分解反応を反応蒸留塔で行なうと、製品ジイ
ソシアネート化合物は塔頂より得られる。

反応系から得られるジイソシアネート化合物の純度を上
げる手段としては、第１に反応転化率を上げることや、
反応温度を上げる等の手段があるが、これはより高い温
度の熱媒が必要となり、またエネルギーコストも増す。

この上記混合物よりモノイソシネート化合物を除去し工
業的により有効な成分であるジイソシアネート化合物を
得るためには、−膜内には、蒸留法が用いられる。

しかし、インシアネート化合物は熱的に不安定であるた
めに、単に恭順分離しようとすると蒸留塔のりボイラー
で重合が起こり収率が悪くなる。

また、重合物がリボイラーを閉塞させて運転不可能にな
る。

このため製造効率が悪いだけでなく、工業的にも実施不
可能である。

このような状況下でジイソシアネート化合物をイソシア
ネ−１・化合物より収率良く経済的に製造する方法が待
ち望まれており、本発明者らは鋭意検討した結果、本発
明を完成させた。

（発明の構成）すなわち、本発明は「ウレタン化合物を高沸点熱媒中でマンガン、モリブデ
ン、タングステン１亜鉛の群から選ばれる１以上の金属
単体または該金属化合物触媒存在下１〜７００Ｔｏｒｒ
の減圧下で熱分解し、対応するジイソシアネート化合物
を製造する工程に於いて、モノイソシアネート化合物と
ジイソシアネート化合物とを主成分とする熱分解後の反
応粗液を各成分に分離する際、高沸点熱媒を蒸留塔の塔
底もしくは任意の段に供給して蒸留分離することを特徴
とするジイソシアネート化合物の製造方法」である。

以下、本発明のジイソシアネート化合物の製造方法を実
施する場合の状況を第１図を用いて詳細に説明する。

第１図において、１−１は蒸留塔、２−２はジイソシア
ネート化合物を捕捉するコンデンサー３−３はりボイラ
ー、４−４はイソシアネート化合物を入れておくタンク
、５−５は高沸点熱媒を入れておくタンク、６−６及び
７−７はそれぞれイソシアネート化合物と高沸点熱媒の
仕込みポンプ、８−８はりボイラーからの抜き取りポン
プである。矢印は各所における物質の流れ方向を示す。

また、■〜■は各所を流れる液体を示す。

例えば、イソホロンジアミンとジメチルカーボネートか
らイソホロンシカ−バメートを経由してイソホロンジイ
ソシアネートを合成する際の■〜■の各所を流れる主要
な液体名とその概略の含有量（重量％）は以下の通りで
ある。

■イソホロンジイソシアホー８２９５〜９９％（ＩＰＤ
Ｉ）イソホロンモノイソシアネート＝１〜５％（ＩＰＭＩ） ■高沸点熱媒：９０％程度その他＝１０％程度 ■■メタノールのみ ■■ＩＰＤＩ　：９９．５〜１００％ＩＰＭＩ：０〜０．５％メタノール：微量 ■高沸点熱媒：９０〜９９％その他二１〜１０％モノイソシアネート化合物とジイソシアネート化合物と
を主成分とする混合液、即ち、第二段目の熱分解反応の
結果生じる生成液に相当する液。

■と■との混合液は１−１の蒸留塔に供給される。

供給段は、インシアネート化合物に含まれるモノイソシ
アネート化合物の量により任意に決定される。高沸点熱
媒は、塔底もしくは蒸留塔の任意の段に連続的に供給さ
れる。

蒸留塔より蒸気として出てきたジイソシアネート化合物
をコンデンサー２−２で凝縮させて製品を得る。

モノイソシアネート化合物と高沸点熱媒は蒸留塔々底よ
り連続的に抜き取られる。

抜き取られたモノイソシアネート化合物と高沸点熱媒は
、ウレタン化合物を分解するための反応蒸留塔に連続的
に供給される。

こうすることにより、モノイソシアネート化合物および
ジイソシアネート化合物を効率よく回収する事ができる
。

操作温度は、イソシアネート化合物の物性により決定さ
れる。

用いられる高沸点熱媒は、イソシアネート化合物に対し
て不活性であることが必要で、脂肪族化合物、芳香族化
合物、アルキル化合物、エーテル化合物等から選んで用
いることが出来る。

ハロゲン基等の不活性の基を含んでいても熱媒として差
し支えない。

また、熱媒は目的生成物であるジイソシアネト化合物と
精製分離し易いものが好ましい。

ジイソシアネート化合物と沸点が離れている熱媒は、蒸
留による精製分離が可能であり、好ましい。

熱媒の沸点は、ジイソシアネート化合物より低いものは
ジイソシアネート化合物とともに留出し、実用上、工程
が複雑になって不利であるので、ジイソシアネート化合
物より高沸点のものが好ましい。さらに、ジイソシアネ
ート化合物より１０℃以上沸点の高い熱媒はジイソシア
ネート化合物と蒸留分離し易いので特に好ましい。

好ましい熱媒としては、〇−ターフェニル、ｍ−ターフ
ェニル、Ｐ−ターフェニル、混合ジフェニルベンゼン、
部分水添トリフェニル、ジベンジルベンゼン、ビフェニ
ル、フェニルエーテル、フェニルシクロヘキサン、ヘキ
サデカン、テトラデカン、オクタデカン、アイコサン、
ベンジルエーテル、テトラメチルエーテル、ジベンジル
トルエン等がある。

目的とするジイソシアネート化合物に応じて好適な熱媒
が選ばれるべきであるが、例えば、イソホロンジイソシ
アネートの製造の場合は、ｍ−ターフェニルもしくはジ
ベンジルトルエンが特に好ましい。

イソシアネート化合物と熱媒は、予め調合して蒸留塔に
供給しても良い。

また、使用する蒸留塔の段数は、イソシアネート化合物
と熱媒の物性により選ばれる。

段数に関係なく本方法は有効である。

実際的には、１段〜１００段相当の蒸留塔で好適に実施
しつる。

１００段以上の塔は設備費が高価となるので実・用的で
ない。

使用する高沸点熱媒とジイソシアネート化合物との混合
比率は１／１０〜１０／１．好ましくは。

１／２〜２／１の間で任意に選択される。

高沸点熱媒の混合比率が高いと設備効率および熱効率が
悪く、逆に低いと効果が少ない。

（発明の効果）本発明の方法により、モノイソシアネート化合物とジイ
ソシアネート化合物とを主成分とする混合物からジイソ
シアネート化合物を収率良く得ることが可能になった。

以下に実施例および比較例を示し、さらに詳しく本発明
を説明する。

比較例−１８０ｍｆ！のりボイラーを具備した２０段オルグーショ
ー塔を用いてイソホロンジイソシアネート９６．８％（
略記号：ＩＰＤＩ）とイソホロンモノイソシアネート　
３．２％（略記号：　ＩＰＭＩ）の混合物を連続蒸留し
た。

イソシアネ−１・化合物の混合物を下から１５５段目２
００ｇ／Ｈｒで供給したところ、１時間経過した頃より
リボイラーでの重合がおこり蒸留不能になった。

実施例−１熱媒として、ｍ−ターフェニルを下から３段目に１００
ｇ／Ｈｒで供給した以外は比較例−１と同様に運転をし
た。

８時間の連続運転を実施したが重合物は観察されなかっ
た。塔頂よりＩＰＤＩが１９０．７ｇ／Ｈｒで留出した
。

また、塔底より、リボイラーの液面が一定になるように
、イソホロンモノイソシアネートを含んだ熱媒をぬきと
った。

この時のＩＰＤＩの収率は、９８．５％であった。

実施例−２熱媒として、ｍ−ターフェニルの替わりに部分水添トリ
フェニルを使用した以外は実施例−１と同様に行い、以
下の結果を得た。

この時のＩＰＤＩの収率は、９８．６％であった。

実施例−３熱媒として、ｍ−ターフェニルの替わりにジベンジルト
ルエンを使用した以外は実施例−１と同様に行い、以下
の結果を得た。

この時のＩＰＤＩの収率は、９９．０％であった。

実施例−４熱媒として、ｍ−ターフェニルの替わりにジベンジルベ
ンゼンを使用した以外は実施例−１と同様に行い、以下
の結果を得た。この時のＩＰＤＩの収率は、９８．９％
であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は蒸留を連続で行う場合の状況をブロック図で示
したものである。１−１は蒸留塔、２−２はジイソシアネート化合物を捕
捉するコンデンサー、３−３はリボイラ、４−４はイソ
シアネート化合物を入れておくタンク、５−５は高沸点
熱媒を入れておくタンク、６−６及び７−７はそれぞれ
インシアネート化合物と高沸点熱媒の仕込みポンプ、８
−８はりボイラーからの抜き取りポンプである。

Claims

【特許請求の範囲】

　ウレタン化合物を高沸点熱媒中でマンガン、モリブデ
ン、タングステン、亜鉛の群から選ばれる１以上の金属
単体または該金属化合物触媒存在下１〜７００Ｔｏｒｒ
の減圧下で熱分解し、対応するジイソシアネート化合物
を製造する工程に於いて、モノイソシアネート化合物と
ジイソシアネート化合物とを主成分とする熱分解後の反
応粗液を各成分に分離する際、高沸点熱媒を蒸留塔の塔
底もしくは任意の段に供給して蒸留分離することを特徴
とするジイソシアネート化合物の製造方法。