JPH0372453A - ジイソシアナートおよびその製造方法 - Google Patents

ジイソシアナートおよびその製造方法

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JPH0372453A
JPH0372453A JP2093214A JP9321490A JPH0372453A JP H0372453 A JPH0372453 A JP H0372453A JP 2093214 A JP2093214 A JP 2093214A JP 9321490 A JP9321490 A JP 9321490A JP H0372453 A JPH0372453 A JP H0372453A
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勝好 笹川
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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〕 一本発明は、新規なジイソシアナートおよび新規なポリ
イソシアナト−イソシアヌレートおよびそれらの製造方
法に関する。
本発明のイソシアナートは新規な構造のジイソシアナー
トであり、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂の原料と
して、発泡体、弾性体、合成皮革、塗料、接着剤、フィ
ルム等多方面に使用することができる。
また、本発明の新規な構造のポリイソシアナト−イソシ
アヌレートは、樹脂、塗料、フィルム、接着剤、発泡体
、繊維等の原料に使用出来る。
〔従来の技術〕
従来、無黄変型又は難黄変型ジイソシアナートとしては
、ヘキサメチレンジイソシアナート(以下、MDIと略
す) 、4.4°−ジイソシアナトシクロヘキシルメタ
ンなどの脂肪族ジイソシアナート、イソホロンジイソシ
アナート(以下、IPDIと略す)などの脂環族ジイソ
シアナートがよく知られ、ポリウレタン樹脂、ポリウレ
ア樹脂等の原料として工業的に使用されている。
また、脂肪族トリイソシアナート化合物として、いくつ
かが公知となっている0例えば、HDIを変性して得ら
れるトリ(ポリ)イソシアナート類が良く知られている
。変性の方法としては、少量の水と反応させてビユレッ
ト結合を含む水アダクトとする方法、低分装置トリ(ポ
リ)オールと反応させてウレタン結合を含むプレポリマ
ーとする方法、更に三量化触媒を用いて重合させ、イソ
シアヌレート環を含むトリ(ポリ)イソシアナート化合
物とする方法が特公昭35−2799 、特開昭54−
11948に開示されている。これらの方法は、MDI
に限らず、トリレンジイソシアナート(以下、TDIと
略す)などのジイソシアナートをトリ(ポリ)イソシア
ナート化する場合によく用いられる。
なかでも、三量化触媒を用いイソシアヌレート環を形成
させることによるトリ(ポリ)イソシアナート化は、耐
候性、耐熱性、耐薬品性などに優れるイソシアヌレート
環を構造の中に含有させることから、従来より、よく採
用される方法である。
特に塗料用樹脂の耐候性の向上を目的として、例えば、
前記のへキサメチレンジイソシアナート(HDI)から
誘導されたウレタン型ポリイソシアネート(例えば、特
公昭4541146号公報)、ビューレフト型ポリイソ
シアネート(例えば特開昭49−134629号公報)
、イソシアヌレート型ポリイソシアネート (例えば特
公昭45−27982号公報、特開昭55−38380
号公報、特開昭57−150677号公報)ウレタン変
性イソシアヌレート型ウレタンイソシアネート(例えば
、特開昭57−47321号公報、特開昭61−111
371号公報)等が知られている。
ビューレフト型ポリイソシアネートの具体的例は、オレ
スターNP100O(三井東圧化学品)、ディスモジュ
ールN−75(住友バイエル品)があり、MDIイソシ
アヌレート型ポリイソシアネートの具体的例は、スミジ
ュールN3500(住友バイエル品)、コロネートEH
(日本ポリウレタン品)等があり、イソホロンジイソシ
アナート(IPDIと略す)または4.4”−ジシクロ
ヘキシルメタンジイソシアナートなどの脂肪族または脂
環式系の化合物より誘導された有機ポリイソシアナート
として、IPDIのイソシアヌレート型ポリイソシアネ
ートの具体的例は、IPDI−71890(ダイセルヒ
ュルス品)、IPDIウレタン変性ポリイソシアネート
の具体的例は、IPDI−UT647、IPDI−UT
880 (ダイセルヒュルス品)がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
HDl等の脂肪族トリイソシアナートを三量化する場合
には、その構造に含まれる二つのイソシアナート基の反
応性が同等であるため、イソシアヌレート環を形威した
後、残りのフリーのイソシアナート基が更にイソシアヌ
レート環の形成に寄与し、分子量分布の広い重合体混合
物が生成する。
また、TDIの場合には、メチル基に対し2位の位置の
イソシアナート基の反応性よりも、4位の位置のイソシ
アナート基の反応性が高いので、初めは4位の位1のイ
ソシアナト基がイソシアヌレート環を形威し易いが、残
りの2位の位置のイソシアナート基の反応性も大である
ため、やはり分子量分布の広い重合体混合物が得られる
IPDIを用いると、二つのイソシアナート基の反応性
の差から、かなり選択的に三量体が生成するが、この場
合フリーのイソシアナート基の反応性が遅いため、例え
ば二液型ウレタン塗料の硬化剤に使用した場合、乾燥性
がTDI−イソシアヌレートに比べて、かなり劣る。
これらの二液型ポリウレタン塗料は耐候性、可とう性、
耐摩耗性等に優れた特徴を有し、例えば、自動車補修、
建築外装分野等に確固たる地位を築いてきた。しかしな
がら、乾燥性が悪く十分に架橋した強靭な塗膜を得るた
めには高温で焼きつけるか、長時開放Iしなければなら
ない。
以上のように、従来の二液型ウレタン塗料樹脂は、例え
ば、トリレンジイソシアナート系の場合、反応性が高く
乾燥性に優れているが耐候性が極めて劣っており、また
脂肪族または脂環式系の場合は、耐候性に優れているが
乾燥性が十分でないという欠点がある。
したがって、耐候性が良好でかつ乾燥性に優れた二液型
ウレタン塗料の開発が望まれていた。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、これら従来の技術の有する種々の課題を
解決すべく鋭意検討した。その結果、従来の先行技術の
いずれにも属さない、構造の異なる新規な脂環式ジイソ
シアナートおよびポリイソシアナート−イソシアヌレー
ト化合物を見出すと共にその製造方法を発明するに至っ
たので以下に説明する。
(1)本発明の新規な脂環式ジイソシアナートは式(1
)で示されるようにシクロヘキサン環に直結したイソシ
アナート基とシクロヘキサン環に隣接し、かつアルキル
基1ケでヒンダードされた炭素に結合したイソシアナト
基を併せ持つことから、両者のイソシアナト基の反応性
には適度の差がある。
GO また両者のイソシアナト基は、いずれも2級炭素に結合
しており、活性水素化合物との間で適度の反応性が保た
れる特徴を有している。
さらに不斉炭素に隣接したイソシアナト基を含む脂環式
ジイソシアナートは従来見られない化合物であり、光学
分割剤としての特徴をも有している。
GO 式(1−1)で示されるα−(3−イソシアナトシクロ
ヘキシル)エチルイソシアナート(IEClと仮称する
)は、本発明者らがすでに特願平1−113820で見
い出しているもので、従来のジイソシアナート化合物に
比較して以下に述べる優れたvf@を有する。
第1点として、IECIを原料とするウレタン樹脂、ウ
レア樹脂、ポリアミド樹脂は適度の機械的強度、耐候性
が期待できる。
第2点として、IECIは、α−(3−アミノシクロへ
キシル)エチルアミノ(以下、ACEAと略す)又はそ
の塩を原料として、後述する方法により、工業的実施に
於いても有利に製造できる。
また、ACEAは安価な工業薬品であるアセトフェノン
を出発原料として、工業的にも有利に製造し得る。
第3点として、IECIは、常温で液体であり、かつそ
の蒸気圧は20℃で0.002msHgと低いことから
、取扱いが比較的容易な点も特徴である。
IPCIのイソシアナート含有率は43.3%(理論値
)であり、従来の脂環族又は脂肪族ジイソシアナートの
中では高い部類に属する。
第4点としてIECIは、従来の脂環族又は脂肪族ジイ
ソシアナートと同等又はそれ以上に高度の無黄変性、耐
Uv性を有する。
GO 式(1)で表わされる、脂環式ジイソシアナートの製造
について述べる。
本発明の脂環式ジイソシアナートは前述の一般式(II
I)で表わされる脂環式ジアミンを直接ホスゲンと反応
させる方法、又は−数式(In)で表わされる脂環式ジ
アミンの塩酸塩等の塩を予め合或し、これを不活性溶媒
中に懸濁させてホスゲンと反応させる方法によって製造
される。
前者は、“冷熱二段ホスゲン化”方法と呼ばれ、反応の
実施態様は特に限定はないが、一般には反応系内が充分
に撹拌可能で、かつホスゲンガス導入管を備えた反応器
に不活性溶媒の存在下、反応系内を0〜5℃に冷却し、
ホスゲンガスを導入し、ホスゲンを不活性溶媒に該溶媒
に対するホスゲンの飽和溶解度の近くまで溶解させ、そ
の後、理論量の1倍量から2倍量のホスゲンガスを導入
しながら不活性溶媒に溶解した上記脂環式ジアミン溶液
を添加する。この間反応液の温度を15°C以下に保ち
、発生する塩化水素と過剰ホスゲンは還流冷却器を通し
て反応系外に逃がす0反応器内容物はスラリー状となる
主反応はカルバミルクロリドおよびアミン塩酸塩の生成
である。
アミン溶液の添加後、30分から2時間反応を続ける。
以上を冷ホスゲン化と称する。
次に反応系内を加熱し30分から3時間で80℃から1
60℃の温度範囲に昇温する。昇温時には溶解ホスゲン
が気化して泡立ちやすいので冷ホスゲン化時に比較して
ホスゲン流量を理論量程度に減少させたほうがよい、昇
温後、1時間から3時間反応を続ける。(この段階を冷
熱2段法における第2段目の反応と称する) スラリーが完全に溶解すれば反応終了とする。
以上を熱ホスゲン化と称する。
なお熱ホスゲン化の主反応はカルバミルクロリドのイソ
シアナートへの分解とアミン塩酸塩のイソシアナートへ
のホスゲン化である。
熱ホスゲン化終了後、反応系内を90°C〜170 ’
Cに加熱し窒素ガスを200d /sin以上の流速で
吹き込み、溶解ガスを除き、未反応のカルバミルクロリ
ドの分解を充分に行う0次いで冷却後、減圧下手活性溶
媒を留去し、脂環式ジイソシアナートを得る。
後者は、“アミン塩酸塩のホスゲン化”方法と呼ばれる
もので、予め上記脂環式ジアミンの塩酸塩を台底する。
塩酸塩の合成法は周知の方法で、脂環式ジアミンを塩化
水素又は濃塩酸と処理する事により容易に得られる。充
分に乾燥し、微粉砕化された上記の脂環式ジアミン塩酸
塩を前述の′。
冷熱二段ホスゲン化法”で用いたのと同様な装備を備え
た反応器内で不活性溶媒に分散させ、反応温度80℃〜
160℃に維持し、3時間ないし10時間かけて全体の
ホスゲン導入量が理論量の2倍から10倍になるように
導入しイソシアナートを合成する0反応の進行は、発生
する塩化水素のガスの量と原料の不活性溶媒に不溶の脂
環式シアミン塩酸塩が消失し、反応液が透明均一になる
事により推測できる。
発生する塩化水素と過剰のホスゲンガスは還流冷却器を
通して反応系外に逃がす0反応終了後に反応溶媒中に窒
素ガスを導入し溶存しているホスゲンを除き、冷却後ろ
過した後、不活性溶媒を減圧下留去し、更に生成してい
るジイソシアナートを減圧蒸留等によって精製して目的
とする式(I[[)の脂環式ジイソシアナートを得る。
導入するホスゲンの量は“冷熱二段ホスゲン化”及び“
アミン塩酸塩のホスゲン化”方法ともに理論量の2倍か
ら10倍量用いれば充分である。
反応に用いる不活性溶媒の種類として従来用いられるモ
ノクロルベンゼン、オルトジクロルベンゼン等の塩素化
炭化水素類、キシレン、トルエンのような芳香族炭化水
素類のほか、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルのよ
うなエステル類も用いることができる。
なお、−数式(Ill)で表わされる脂環式ジイソシア
ナートを合成する際は、冷熱2段法における第2段の反
応温度及び塩酸塩法のホスゲン化の反応温度ともに従来
行われている脂環式ジイソシアナート合成時の反応温度
(130〜160”C)に比べると、約40″C低い温
度を用いても、しかも比較的短い反応時間でホスゲン化
反応を完結できる特徴があり、工業的に充分有利に実施
出来る速度で進行する。このことは副生物特にカルボシ
イ5ド化合物の生成が少なく高選択率、高収率で目的物
が得られることの他に反応加圧化で行わなくとも比較的
低沸点の反応溶媒でも使用できるので、反応に用いる不
活性溶媒の選択範囲が極めて広く、また反応の保持に必
要な熱媒体の選択範囲も広く、更に反応後の脱溶媒を極
めて容易に行うことを可能にするものである。
本発明の方法による反応について述べる。
■)目的物式(1)の合成法 本発明に用いられる原料式(■)α−(アミノフェニル
)アルキルアミンは、例えば本発明者らが特開昭63−
298390、特願平1−100121、特願平1−1
13820、特願平1−228370、特願平1−34
1120に記載しであるので、これらの合成法に準じて
合成することができる。
はじめに、式(A)で表わされるアルキルフェニルケト
ンを還元アミノ化 して式(B)で表わされるα−アミノアルキルベンゼン
とした後、ニトロ化により式(C)で表わされるα−に
トロフェニル)アルキルアミンを得る。この式(C)で
表わされる化合物のニトロ基をアミノ基に水素還元して
式(II)で表わされるα−(アミノフェニル)アルキ
ルアミンをうる方法がある。
また式(V)で表わされるニトロ化合物のニトロ基をア
ミノ化して、式(Vl)で表わされる化合物を得て、こ
の式(Vl)で表わされる化合物のカルボニル基をさら
にアミノ化して式(n)で表わされるジアミン化合物を
うる方法と式(V)で表わされるニトロ化合物を1段階
で式(If)で表わされるシア壽ン化合物をうる方法と
がある。
ここでは、1段階で合成する方法を述べる。攪拌機付S
US製オートクレーブに式(V)で表される原料をメタ
ノール等の溶媒に溶かし、触媒としてラネーニッケル等
を添加して攪拌する。
次いで、0〜10″Cに冷却しながらアンモニアを装入
し、引続き水素ガスを約40at−まで圧入する。
温度を約70℃に上げて約60分反応させる。水素ガス
の吸収が停止すれば反応が終了する。
真空蒸留して無色透明の液体留分を得る。この液体が式
(n)で表わされるジアミン化合物である。
ここで、式(V)、(V[)、(■)、中のRは式(1
)と同じ内容を表わす。
次に、この式(II)で表わされるジアミン化合物を接
触還元して式(1111)で表わされる脂環式ジアミン
化合物をうる。
EN ここで、式(I[[)中のRは式(II)と同じ内容を
表わす。
接触還元反応は、撹拌機付SO3′Mオートクレーブに
原料式(ff)を仕込み、水等の溶媒及び触媒として、
ルテニウムなどを添加し攪拌する。引続き水素ガスを約
80a tmまで圧入する。
温度を約110℃に上げて約8時間反応させる。
水素ガスの吸収が停止すれば反応が終了する。真空草留
して無色透明の液体留分を得る。この液体が式(III
)で表わされる脂環式ジアミン化合物である。
つぎに、この式(I[I)で表わされる脂環式ジアミン
化合物をホスゲン化して弐(I)で表わされるジイソシ
アナート化合物を得る。
NC○ 例えば、攪拌機付フラスコにトルエンを注入し、内温0
〜10″Cに保ちながらホスゲンガスを導入する。これ
に、式(II)で表わされる脂環式ジアミン化合物をト
ルエンに溶かした液を滴下する0滴下中、さらにホスゲ
ンガスを導入し2〜3h反心させる。フラスコ内では透
明な液が淡黄色スラリー状の液となる。
この液を2〜3hかけて約110℃に昇温し、その後更
に、ホスゲンガスを導入し続けながら約2h熱承スゲン
化を行う、フラスコ内の液は淡褐色透明溶液となる。
冷却後濾過したのち、減圧蒸留してトルエン及び副生物
を除去する。得られた無色透明液体留分が式(1)で表
わされる脂環式ジイソシアナート化合物である。
ここで、本発明に於いて式(I)で表されるイソシアナ
ートは、α−(2−イソシアナトシクロへキシル)エチ
ルイソシアナート、α−(2−イソシアナトシクロへキ
シル)メチルイソシアナート、α−(2−イソシアナト
シクロヘキシル)プロピルイソシアナート、α−(2−
イソシアナトシクロへキシル)ブチルイソシアナート、
α−(2−イソシアナトシクロへキシル)ペンチルイソ
シアナート、α−(3−イソシアナトシクロへキシル)
エチルイソシアナート、(3−イソシアナトシクロヘキ
シル)メチルイソシアナート、α(3−イソシアナトシ
クロへキシル)プロピルイソシアナート、α−(3−イ
ソシアナトシクロへキシル)ブチルイソシアナート、α
−(3−イソシアナトシクロへキシル)ペンチルイソシ
アナート、α−(4−イソシアナトシクロヘキシル)エ
チルイソシアナート、(4−イソシアナトシクロへキシ
ル)メチルイソシアナート、α−(4−インシアナトシ
クロヘキシル)プロピルイソシアナート、α−(4−イ
ソシアナトシクロへキシル)ブチルイソシアナート、α
−(4−イソシアナトシクロへキシル)ペンチルイソシ
アナート等である。
また、ここで本発明において式(V)で表されるニトロ
フェニルアルキルケトン化合物として、ニトロアセトフ
ェノン、ニトロプロピオフェノン、ニトロフェニルプロ
ピルケトン、ニトロフェニルブチルケトン、ニトロフェ
ニルペンチルケトンが挙げられる。
これらを還元アミノ化並びに水素化して得られる式(I
f)で表されるα−(アミノフェニル)アルキルア逅ン
化合物として、α−(2−アミノフェニル)エチルアミ
ン、α−(3−アミノフェニル)エチルアミン、α−(
4−アミノフェニル)エチルアミン、α−(2−アミノ
フェニル)プロピルアえン、α−(3−アもノフェニル
)プロピルアミン、α−(4−アミノフェニル)プロピ
ルアミン、α−(2−アミノフェニル)ブチルアミン、
α−(3−アミノフェニル)ブチルアミン、α−(4−
アミノフェニル)ブチルアミン、α−(2−アミノフェ
ニル)ペンチルアミン、α−(3−アミノフェニル)ペ
ンチルアミン、α−(4−アミノフェニル)ペンチルア
ミン、α−(2−アミノフェニル)へキジルア逅ン、α
−(3−アミノフェニル)ヘキシルアミン、α−(4−
アミノフェニル)ヘキシルアミンが挙げられる。
本発明の製造方法で得られる式CDI)で表されるもの
として、α−(アミノシクロヘキシル)アルキルアミン
としてα−(2−アミノシクロへキシル)エチルアミン
、α−(3−アミノシクロヘキシル)エチルアミン、α
−(4−アミノシクロヘキシル)エチルアミン、α−(
2−アミノシクロヘキシル)プロピルアミン、α−(3
−アミノシクロへキシル)プロピルアミン、α−(4−
アミノシクロヘキシル)プロピルアミン、α−(2−ア
ミノシクロへキシル)ブチルアミン、α−(3−アミノ
シクロヘキシル)ブチルアミン、α−(4−アミノシク
ロヘキシル)ブチルアミン、α−(2−アミノシクロヘ
キシル)ベンチルアよン、α−(3−アくノシクロへキ
シル)ペンチルアミン、α−(4−アくノシクロヘキシ
ル)ペンチルアミン、α−(2−アミノシクロへキシル
)ヘキシルアミン、α−(3−アミノシクロへキシル)
ヘキシルアミン、α−(4−アミノシクロヘキシル)ヘ
キシルアミンがあり、またこれらの混合物がある。
これまでにα−(アミノシクロヘキシル)アルキルアミ
ンは (1〉ゼオライト触媒の存在下、4−ビニル−1−シク
ロヘキサンとアンモニアからα−(4−アミノシクロへ
キシル)エチルアミンを製造する方法(DE ? 33
26579 、[lE : 3327000 ) 。
(2)1−アセチル−シクロヘキセンとヒドラジンから
ピラゾリジンを経て、α−(2−アミノシクロヘキシル
)エチルアミンを製造する方法(OE:2754553
 )が知られていた。
しかし、前記(1)の方法は反応条件が330℃、27
5 kg/cjと高温、高圧下で実施されており、しか
も収率が5.8%thと低く、(2)の方法においても
収率が54%thと低く満足しうるものではない。
また1−アセチル−シクロヘキセンとヒドラジンと反応
させて環化させて得た3−メチル−4,5−テトラメチ
レン−2−ピラゾリンの接触水素添加による手段では、
l−メチル−2,3−テトラメチレン−1,3−プロパ
ンジアミンすなわちα−(2−アミノシクロへキシル)
エチルアミン化合物が得られるのみで、α−(3−アミ
ノシクロヘキシル)エチルアミンやα−(4−アミノシ
クロヘキシル)エチルアミンを提供することができなか
った。
本発明は上述の課題を解決するため、式(I[I)で表
されるα−(アミノシクロへキシル)アルキルアくンの
製造方法について鋭意検討した。
その結果、本発明者らは特願平1−100121で開示
している新規なジアミンであるα−(3−アもノシクロ
へキシル)エチルアミンを見い出すと共に、さらに検討
した結果、α−(アミノフェニル)アルキルアミン(以
下^PRAと略す)をルテニウム等の触媒の存在下で接
触還元する方法により新規なα−(アミノシクロヘキシ
ル)アルキルアミンを見い出すことができた。
2)目的物式(I[[)の合成方法 式(It)で表わされるcr、−(アミノフェニル)ア
ルキルアミンを接触還元して式(I)で表わされる脂環
式ジアミン、α−(アミノシクロヘキシル)アルキルア
ミンを合成する際に、ルテニウム触媒存在下で、水およ
びアルカリまたはアルカリ土類金属の水酸化物を併用す
ると脱アξノ化等の副反烏が少ないため、高収率で目的
物が得られることが判った。接触還元反応は、攪拌機付
SUS製オートクレーブに式(I[)で表わされるα−
(アミノフェニル)アルキルアミンを仕込み、ルテニウ
ム触媒、水およびアルカリまたはアルカリ土類金属の水
酸化物を添加し、加熱する。
温度を所定温度まで上げたのち、水素ガスを約60〜8
0a t■まで圧入して接触還元反応させる。水素ガス
の吸収が停止すれば反応が終了する。触媒を除去した後
、真空蒸留して無色透明の液体留分を得る。この液体が
式(I[[)で表わされる脂環式ジアミン化合物である
α−(アミノシクロシヘキシル)アルキルアえンである
本発明の原料である、α−(アミノフェニル)アルキル
アミンには、フェニル基のアミノ基が2.3、または4
の位置で表わされる3種の異性体が存在するが、それら
の単独または混合物のいずれも本発明の原料物質とする
ことができる。
本発明において使用される水の量は、好ましくはα−(
アミノフェニル)アルキルアミンの1〜40重量%、特
に好ましくは3〜20重量%である。
水の量が多すぎると、α−アミノアルキルベンゼンやア
ミノアルキルシクロヘキサンなどの低沸点の副生物の生
成が増加する傾向にあり、またアルカリ性物質添加によ
る副反応抑制効果が充分に発揮されない場合がある。一
方、水の量が少なすぎると、反応速度が低下し、収率も
低下する。
水は単独で使用してもよいが、他の有1g溶媒との混合
物の形で使用してもよい。使用しうる有機溶媒としては
、親水性有Il溶媒が好適である。たとえばエタノール
、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール等のア
ルコール類が用いられる。
本発明において使用されるルテニウム触媒には、金属ル
テニウム、酸化ルテニウム、水酸化ルテニウムなどが包
含される。これらの触媒は、たとえばカーボン、アルミ
ナ、珪藻土などに担持した形で使用するのが好ましい、
触媒の使用量は、触媒の種類、形体等により異なるが、
たとえば5%ルテニウムカーボンの場合、原料α−(ア
ミノフェニル)アルキルアミンに対し0.1〜10.0
重量%、好ましくは0.5〜2.5重量%である。
本発明において用いられるアルカリまたはアルカリ土類
金属の水酸化物としては、たとえばリチウム、カリウム
、ナトリウム等のアルカリ金属、バリウム、ストロンチ
ウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金
属の水酸化物があげられるが、炭酸カリ、炭酸ナトリウ
ムなど水と接触して水酸化物に変る物質を用いることも
できる、しかし、目的物の収率、価格などの点から、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウムが便宜に使用しうる。
アルカリ金属、アルカリ土類金属の水酸化物の使用量は
、α−(アミノフェニル)アルキルアミンに対し0.5
〜16モル%程度が好ましく、特に3〜10モル%程度
がよい、これらのアルカリ性物質の使用量が少なすぎる
と、副生物生成が充分に抑制できない場合があり、また
使用量をさらに増しても一定量のところで副反応抑制効
果は限界に達するので、それ以上の使用は無駄となる。
反応に使用する水素圧は、20〜120kg/ciの範
囲がよく、好ましくは30〜80kg/cd程度がよい
反応温度は50〜220℃、好ましくは80〜150’
Cである0反応混合物からの目的物の単離ば、濾過後低
真空で水、溶媒を留去し、つづいて高真空で蒸留するこ
とによって行なうことができる。
本発明によれば、比較的温和な条件下でも、反応速度が
速く、副生物の生成が少なく、且っ高収率でα−(アミ
ノフェニル)アルキルアミンをα−(アミノシクロヘキ
シル)アルキルアミンに還元することができるので、本
発明は工業的に極めて有利なものである。
2)目的物式(IV)の合成方法 まず、式(1)のジイソシアナートを溶解する溶媒を選
択し準備する。ここで、溶媒は酢酸ブチル、酢酸エチル
、セロソルブアセテート、アセトン、メチルエチルケト
ン、ベンゼン、トルエン、キジロール等である。
選択した溶媒の使用量は、式(I)で表わされる化合I
FI100重量部当たり5〜150重量部使用する。な
お、この場合、式(1)で表わされる化合物群のうち、
単独若しくは2種以上の化合物を所定の割合で混合して
もよい、このように調製したものを主原料Aと呼称する
。ここで、5wt%以下でも目的物は得られるが工業生
産上意味がない。
別に、触媒等の混合物(以下、触媒Bと言う)および反
応停止剤等の混合物(以下、反応停止剤Cと言う)を調
製する。
ここで、触媒Bは三量化触媒としてカルボン酸アルカリ
金属塩、シアン酸アルカリ金属塩およびポリエチレンオ
キサイド化合物若しくはアルコール類並びに安定剤を主
原料Aに用いた溶媒に溶解し混合したものである。この
混合比について、カルボン酸アルカリ金属塩は溶媒に対
して1〜10wt%であり、カルボン酸アルカリ金属塩
1モルに対してシアン酸アルカリ金属塩は0.05〜2
0.0モル好ましくは0.2〜0.8モルであり、ポリ
エチレンオキサイド化合物若しくはアルコール類は1.
0〜50モルであり、安定剤は0.01〜0.5モル好
ましくは0.05〜0.1モルである。カルボン酸アル
カリ金属塩の量は主原料Aの溶質ジイソシアナートに対
して0.0001〜0.1モル好ましくは0.001〜
0.01モルである。
安定剤は反応中および貯蔵中において着色や変成を防止
する作用がある。
反応停止剤Cは、反応停止剤を主原料Aに用いた溶媒に
溶解し混合する。この混合量は溶媒に対して0.5〜5
wt%であり、反応停止剤は主原料Aの溶質ジイソシア
ナートに対して0.001〜0.5 wt%好ましくは
0.01〜0.3wt%である。
本反応系は液体−液体の混合反応であることを考慮して
、撹拌機、温度計、滴下ロート、還流冷却器、および不
活性ガス導入管等を取りつけた反応器を準備する0反応
器は加熱、保温、冷却等の温度制御ができるものが好ま
しい。
この反応器に所定量の主原料Aを仕込み、または、主原
料Aを調製するために式(1)で表わされるジイソシア
ナートおよび溶媒を室温で装入し溶解させ、不活性ガス
例えば窒素ガス、アルゴンガスのシール下で攪拌する。
温度は20〜30℃である。
これに触媒Bを滴下したのち、T’Cまで昇温し1.0
〜15h反応させる。ここで、Tは、0〜150℃好ま
しくは30〜80℃である0反応温度が0℃以下ではポ
リイソシアナト−イソシアヌレートは生成するが工業的
に意味がなく、150℃以上では勿論ポリイソシアナー
ト−イソシアヌレートは生成するが、式(rV)のn=
1の生成量が減少しn=2.3,4.5の生成量が増加
するのみならず、nが6以上のものが生成する。
反応の進行は反応液のNC0X測定、ガスクロマトグラ
フィーによる未反応モノマーの測定により追跡すること
ができる。一般に転化反応が進みすぎると、生成物の粘
度が上昇し、ポリオールとの相溶性が低下するので、反
応の転化率を低くし未反応原料を残し、反応を停止した
後、除去する方法が行われる。
反応が目的の転化率に達したならば、例えば、りん酸等
の触媒失活剤を添加し、その後攪拌しながら室温に戻す
、未反応モノマーまたは溶剤を例えばil M774留
法や溶剤抽出法により除去する。
反応生成物の分析および同定は次のようにして行う。
この反応物をメチルアルコールと反応させて得たメチル
カーバメート化合物をGPCにかける。
化合物の分子量分布はGPCカラムによるHSLCによ
り組成分析する。
本発明の新規なポリイソシアナト−イソシアヌレートは
、次のことが提供される。
(1)式(IV) (ここで、Rは水素又は低級アルキル基であって、R+
 、Rx 、Rsは同じでも異なっていてもよい。また
、n−1〜5である)で表わされるポリイソシアナト−
イソシアヌレート化合物。
(2)請求項3記載の式(IV)において、n−1であ
り、Rは水素または低級アルキル基で表わされるポリイ
ソシアナト−イソシアヌレート化合物。
(3)請求項3記載の式(TV)において、n−’1〜
5であり、Rは水素または低級アルキル基で表わされる
ポリイソシアナト−イソシアヌレート化合物。
(4)請求項3記載の式(IV)において、n=30〜
90重量%含有し、残分がn−2〜5のものからなる組
成物。
(5)請求項1記載の式(1)で表わされるイソシアナ
ートを三量化触媒を用いて重合させて、式(IV)で表
わされるポリイソシアナト−イソシアヌレートを製造す
る方法。
(6)三量化触媒がカルボン酸のアルカリ金属化合物、
シアン酸アルカリ金属化合物並びにポリエチレンオキサ
イド化合物もしくはアルコール類を併用することを特徴
とする請求項7記載のポリイソシアナト−イソシアヌレ
ートの製造方法。
従来、三量化触媒としては、ジェー・エッチ・サンダー
スら:ポリウレタン ケミストリイ アンド チクノロ
シイ 94  (1962)(J。
H,5aunders  et  al:Polyur
ethaneschemkstry  andTech
nology  94  (1962))に有機強塩基
、例えばカルボン酸のアルカリ酸塩、アルカリ金属フェ
ライト、アルカリ金属炭酸塩、第3級アミン、第3級ホ
スフィンおよびN又はPのオニウム化合物並びにこれら
元素の複素環式化合物が挙げられている。
また、特開昭52−18798号や特開昭59−361
22号に開示されているマンニッヒ塩基や第3級アミン
とリン酸、亜リン酸又はホスホン酸のアルキルエステル
との反応生成物を用いることも知られている。
しかし、これらのカルボン酸のアルカリ金属塩は公知の
触媒であるが、これらを単独で使用した場合は、式(1
)を三量化する本発明の目的を連成することができない
。同様に、シアン酸アルカリ金属塩も公知の触媒である
が単独で使用すると式(1)を三量化する本発明の目的
を達成することができない。
本発明は上記のカルボン酸のアルカリ金属塩およびシア
ン酸アルカリ金属塩とを併用することにより、三量体化
反応が容易に進行することを見出した。
更に、ポリエチレンオキサイド化合物として、ポリエチ
レングリコール(分子量200から1000までのもの
)、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルおよび
アルコール類を式(I)で表わされるジイソシアネート
に先に添加することによりウレタン結合を形成させた後
、イソシアヌレート化工程に移行する方法も見出したの
である。
即ち、ポリエチレンオキサイド化合物若しくはアルコー
ル類をまず式(1)で表わされるジイソシアネートに混
合してその後カルボン酸のアルカリ金属塩およびシアン
酸アルカリ金属塩とを同時に添加することにより更に触
媒能が向上する。
最も効果を発揮するのは、あらかじめポリエチレンオキ
サイド化合物若しくはアルコール類に溶解させた溶液と
して使用すると、三量化を飛躍的に促進できると共にま
た反応の管理も容易になることを見出した。
三量化触媒として用いられるカルボン酸の金属化合物と
しては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン
酸、オクチル酸等のアルキルカルボン酸のアルカリ金属
塩および錫、亜鉛、鉛等の塩等が挙げられるが好ましく
は酢酸カリウムである。シアン酸金属化合物はシアン酸
ナトリウム、シアン酸カリウム、シアン酸リチウム等の
シアン酸アルカリ金属化合物、錫、亜鉛、鉛、銀、金等
のシアン酸金属塩等が挙げられるが好ましくはシアン酸
カリウムである。
またポリエチレンオキサイド化合物としてはポリエチレ
ングリコール(分子量200から1000までのもの)
ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチ
レングリコールジメチルエーテル等が挙げられるがポリ
エチレングリコール(分子量400)が好適である。
また、本発明に用いられるアルコール類としては、例え
ばメタノール、エタノール、ブタノール、エチレングリ
コール、1.3−ブタンジオール、ネオペンチルグリコ
ール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、トリメ
チロールプロパン、ポリプロピレングリコール、フェノ
ール等が挙げられる。
触媒の使用量としては、カルボン酸の金属塩1モル当た
りシアン酸アルカリ金属塩を0.05〜20モルおよび
ポリエチレンオキサイド化合物若しくはアルコール類を
1〜50モル併用すると、二量体化を飛躍的に促進でき
ることが判った。
溶剤はイソシアネートの反応に普通用いられる有機溶媒
を本発明においても使用できる。好ましい溶媒の例とし
ては酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、アセト
ン、メチルエチルケトン等のケトン類、ベンゼン、トル
エン、キシレン等の芳香族物質、ジメチルスルホキシド
、テトラメチルスルホン、テトラヒドロフラン、N−メ
チルピロリドン、N、N−ジメチルホルムアミド、N、
N’−テトラメチル尿素、1.3−ジメチルイミダゾリ
ジノン等の非プロトン溶媒等を挙げることができる。
反応は溶媒を使用する場合、又は使用しない場合でも、
予め上記の酢酸カリウム、シアン酸カリウム、ポリエチ
レングリコール(分子量400)及び溶媒から戒る調製
液を添加する。触媒量と反応温度の適当な選択により反
応時間は調整することができる。
三量化の温度は0〜150℃、望ましくは30〜80℃
がよい。
さらに、反応停止剤としては、硫酸、オルトリン酸、ポ
リリン酸、p−トルエンスルホン酸、酢酸、トリフルオ
ロ酢酸、ベンゼンスルホンM等の酸類又は、塩化ベンゾ
イル、塩化アセチル等の酸塩化物が挙げられる。
三量化反応時の着色を防止する目的のため、反応開始時
より安定剤として酸化防止剤を添加することができる。
このような反応安定剤・貯蔵安定剤として、有機リン酸
化合物及びフェノール系化合物を用いる。
例えば、2.6−ジターシャリ−ブチル−4−メチルフ
ェノール、トリフェニルホスファイト、亜リン酸トリエ
チル、ジイソデシルペンタエリスリトールジフォスファ
イト等である。
ここで、式(IV)で表わされるポリイソシアナト−イ
ソシアヌレート化合物は以下に挙げられるものである。
n−1の場合の化合物としては、N、N’、N’ −)
リス−〔2−(α−イソシアナトエチル)シクロヘキシ
ル〕イソシアヌレート、N、N’、N”−トリス−〔2
−イソシアナト−α−エチルシクロヘキシル〕イソシア
ヌレート、N、N’、N’−)リス−〔2−イソシアナ
ト−シクロへキシルメチル〕イソシアヌレート、N、N
’、N’ −トリス−〔2−(α−イソシアナトプロピ
ル)シクロヘキシル〕イソシアヌレート、N、N’、N
″==トリス2−イソシアナト−α−シクロヘキシルプ
ロピル〕イソシアヌレート、N、N’、N”−トリス−
〔2−(α−イソシアナトブチル)シクロヘキシル〕イ
ソシアヌレート、N、N’、N’ −トリス−〔2−イ
ソシアナト−α−シクロヘキシルブチル〕イソシアヌレ
ート、N、N’、N”−トリス−〔2−(α−イソシア
ナトペンチル)シクロヘキシル〕イソシアヌレート、N
、N’、N−トリス−〔2−イソシアナト−α−シクロ
ヘキシルペンチル〕イソ゛シアヌレート、N、N’、N
″−トリス〔3−(α−イソシアナトエチル)シクロヘ
キシル〕イソシアヌレート、N、 N’ 、 N’−ト
リス〔3−イソシアナト−α−エチルシクロヘキシル〕
インシアヌレート、N、 N’ 、 N”−トリス〔3
−イソシアナト−シクロへキシルメチル〕イソシアヌレ
ート、N、N’、N”−トリス〔3−(α−イソシアナ
トプロピル)シクロヘキシル〕イソシアヌレート、N、
N”、N’−トリス〔3−イソシアナト−α−シクロへ
キシルプロピル〕イソシアヌレート、N、N’、N″−
トリス〔3−(α−イソシアナトブチル)シクロヘキシ
ル〕イソシアヌレー)、  N、N’、N″−トリス3
−イソシアナト−α−シクロヘキシルブチル〕イソシア
ヌレート、N、 N’ 、 N“−トリス〔3−(α−
イソシアナトペンチル)シクロヘキシル〕イソシアヌレ
ート、N、 N’ 、 N″−トリス〔3−イソシアナ
ト−α−シクロヘキシルペンチル〕イソシアヌレート、
N、N’、N″−トリス〔4−(α)シクロヘキシル〕
イソシアヌレート、N、N’−ビス〔2−イソシアナト
−α−シクロヘキシルエチル)−N”−(2−イソシア
ナト−α−シクロヘキシルプロピル〕イソシアヌレート
、N、 N’−ビス〔2−(イソシアナトメチル)シク
ロヘキシル〕−N’−(1−(α−イソシアナトエチル
)シクロヘキシル〕イソシアヌレート、N、 N’−ビ
ス〔2−イソシアナト−シクロヘキシルメチル)−N”
−〔2−イソシアナト−α−シクロヘキシルエチル〕イ
ソシアヌレート、N、N’−ビス〔3−(α−イソシア
ナトエチル)シクロヘキシル)−N”−〔3−(α−イ
ソシアナトプロピル)シクロヘキシル〕イソシアヌレー
ト、N、N’−ビス〔3−イソシアナト−α−シクロヘ
キシルエチル) −N’−(3−イ7シアナトーα−シ
クロヘキシルプロピル〕イソシアヌレート、N、 N’
−ビス〔3−(イソシアナトメチル)シクロヘキシル)
−N”−(3−(α−イソシアナトエチル)シクロへキ
シル〕イソシアヌレート、N、N’−ビス(3−イソシ
アナト−シクロヘキシルメチル)−Nゝ−〔3−イソシ
アナト−α−−イソシアナトエチル)シクロヘキシル〕
イソシアヌレート、N、N’、N” )リス〔4〜イソ
シアナト−α−シクロヘキシルエチル〕イソシアヌレー
ト、N、N’、N”−トリス〔4−(イソシアナトメチ
ル)シクロヘキシル〕イソシアヌレート、N、N’。
N”−トリス〔4−イソシアナト−シクロへキシルメチ
ル〕イソシアヌレート、N、 N’ 、 N”−トリス
〔4−(α−イソシアナトプロピル)シクロヘキシル〕
イソシアヌレート、N、N’、N″−トリス〔4イソシ
アナト−α−シクロヘキシルプロピル〕イソシアヌレー
ト、N、 N’ 、 N”−トリス〔4−(αイソシア
ナトブチル)シクロヘキシル〕イソシアヌレート、N、
N’、N”−トリス〔4−イソシアナト−α−シクロヘ
キシルブチル〕イソシアヌレートN、N’、N”−トリ
ス〔4−(α−イソシアナトペンチル)シクロヘキシル
〕イソシアヌレート、N、N’、N“−トリス〔4−イ
ソシアナト−α−シクロヘキシルペンチル〕イソシアヌ
レ−)、N、N’−ビス(2−(α−イソシアナトエチ
ル)シクロヘキシル)−N“−〔2−(α−イソシアナ
トプロピルシクロヘキシルエチル)インシアヌレ−)、
N、N’ビス〔4−(α−イソシアナトエチル)シクロ
ヘキシル〕−N”−〔4−(α−イソシアナトプロピル
)シクロヘキシル〕イソシアヌレート、N、N“−ビス
〔4−イソシアナト−α−シクロヘキシルエチル)−N
”−〔4−イソシアナト−α−シクロヘキシルプロピル
〕イソシアヌレート、N、 N’−ビス〔4−(イソシ
アナトメチル)シクロヘキシル)−N“=(4−(α−
イソシアナトエチル)シクロへキシル)イソシアヌレー
ト、N、N”−ビス〔4イソシアナト−シクロヘキシル
メチル)−N”−〔4−イソシアナート−α−シクロヘ
キシルエチル〕イソシアヌレート、N、N’−ビス〔4
−(α−イソシアナトエチル)シクロヘキシル)−N”
−〔3−(α−イソシアナトエチル)シクロヘキシル〕
イソシアヌレート、N、 N’−ビス〔4−イソシアナ
ト−α−シクロヘキシルエチル〕−N″−〔3−イソシ
アナト−α−シクロヘキシルエチル〕イソシアヌレート
、N、N’−ビス〔4−(イソシアナトメチル)シクロ
ヘキシル’l−N″−(3−(イソシアナトメチル)シ
クロヘキシル〕イソシアヌレート、N、N’−ビス(4
−イソシアナト−シクロヘキシルメチル)−N’−(3
−イソシアナト−シクロヘキシルメチル〕イソシアヌレ
ート、N、 N’−ビス〔4−(α−イソシアナトプロ
ピル)シクロヘキシル)−N“−〔3−(α−イソシア
ナトプロピル)シクロヘキシル〕イソシアヌレート、N
、 N’−ビス〔4−イソシアナト−α−シクロへキシ
ルプロピル〕−N″−〔3−イソシアナト−αシクロヘ
キシルプロピル〕イソシアヌレート、N、N’−ビス〔
4−(α−イソシアナトエチル)シクロヘキシル〕−N
”−〔2−(α−イソシアナトエチル)シクロヘキシル
〕イソシアヌレート、N、N’−ビス〔4−イソジアナ
トーα−シクロヘキシルメチル〕−N”−C2−イソシ
アナト−α−シクロヘキシルエチル〕イソシアヌレート
、N、N’−ビス〔4−(イソシアナトメチル)シクロ
ヘキシル) −N’−C2−(イソシアナトメチル)シ
クロヘキシル〕イソシアヌレート、N、N’−ビス〔4
−イソシアナトシクロヘキシルメチル)−N’−(2−
イソシアナトーシクロヘキシルメチル〕イソシアヌレー
ト、N、N’−ビス(4−(α−イソシアナプロピル)
シクロヘキシル) −N’−(2−(α−イソシアナト
プロピル)シクロヘキシル〕イソシアヌレート、N、N
’−ビス〔4−イソシアナト−α−シクロヘキシルプロ
ピル)−N’−(2−イソシアナト−α−シクロヘキシ
ルブロビル〕イソシアヌレート、N、 N’−ビス(3
−(α−イソシアナトエチル)シクロヘキシル)−N”
−〔2−(α−イソシアナトエチル)シクロヘキシル〕
イソシアヌレート、N。
N゛−ビス〔3−イソシアナト−α−シクロヘキシルエ
チル〕−N“−〔2−イソシアナト−α−シクロヘキシ
ルエチル〕イソシアヌレート、N、N’−ビス〔3−(
イソシアナトメチル)シクロヘキシル)−N’−(2−
(イソシアナトメチル)シクロヘキシル〕イソシアヌレ
ート、N、N’−ビス〔3−イソシアナト−シクロヘキ
シルメチル)−N“−〔2イソシアナト−シクロへキシ
ルメチル〕イソシアヌレート、N、 N’−ビス〔3−
(α−イソシアナトプロピル)シクロヘキシルメチル”
−〔2−(α−イソシアナトプロピル)シクロヘキシル
〕イソシアヌレート、N、 N’−ビス〔3−イソシア
ナトα−シクロヘキシルプロピル)−N”−(2−47
シアナトーα−シクロヘキシルプロピル〕イソシアヌレ
ート、N、 N’−ビス〔3−(α−イソシアナトエチ
ル)シクロヘキシル)−N″−(4−(α−イソシアナ
トエチル)シクロヘキシル〕イソシアヌレート、N、N
”−ビス〔3−イソシアナト−α−シクロヘキシルエチ
ル〕−N″−〔4−イソシアナト−α−シクロヘキシル
エチル〕イソシアヌレート、N、N’−ビス〔3−(イ
ンシアナトメチル)シクロヘキシル)−N”−〔4−(
イソシアナトメチル)シクロヘキシル〕イソシアヌレー
ト、N、N’−ビス〔3−イソシアナト−シクロヘキシ
ルメチル)−N”−〔4−イソシアナト−シクロへキシ
ルメチル〕イソシアヌレート、N、N”−ビス〔3−(
α−イソシアナプロビル)シクロヘキシル)−N″−〔
4−(α−イソシアナトプロピル)シクロヘキシル〕イ
ソシアヌレート、N、 N’−ビス〔3−イソシアナト
−α−シクロヘキシルプロピル]−N’−〔4−イソシ
アナト−α−シクロヘキシルプロピル〕イソシアヌレー
ト、N、 N’−ビス〔2−(α−イソシアナトエチル
)シクロヘキシル)−N”−〔3−(α−イソシアナト
エチル)シクロヘキシル〕イソシアヌレート、N、 N
’−ビス(2−イソシアナト−α−シクロヘキシルエチ
ル)−N’−(3−イソシアナト−α−シクロヘキシル
エチル〕イソシアヌレート、N、N’−ビス〔2−(イ
ソシアナトメチル)シクロヘキシル〕−N″−〔3−(
イソシアナトメチル)シクロヘキシル〕イソシアヌレー
ト、N、 N’−ビス[2−イソシアナト−シクロヘキ
シルメチル] −N”−(3−イソシアナト−シクロヘ
キシルメチル〕イソシアヌレ−)、N、N’−ビス〔2
−(α−イソシアナトプロピル)シクロヘキシル)−N
“−〔3−(α−イソシアナトプロピル)シクロヘキシ
ル〕イソシアヌレート、N、 N’−ビス〔2−イソシ
アナト−α−シクロヘキシルプロピル) −N’−(3
−イソシアナト−α−シクロヘキシルプロピル〕イソシ
アヌレート、N、 N’−ビス〔2−(α−イソシアナ
トエチル)シクロヘキシル)−N”−〔4−(α−イソ
シアナトエチル)シクロヘキシル〕イソシアヌレート、
N、N’−ビス〔2−イソシアナト−α−シクロヘキシ
ルエチル〕−N”−〔4−イソシアナト−α−シクロヘ
キシルエチル〕イソシアヌレート、N、 N’−ビス〔
2−(イソシアナトメチル)シクロヘキシル)−N”−
〔4−(イソシアナトメチル)シクロヘキシル〕イソシ
アヌレート、N、N’−ビス〔2−イソシアナト−シク
ロヘキシルメチル)−N’−(4−イソシアナト−シク
ロヘキシルメチル〕イソシアヌレート、N、N’−ビス
〔2−(α−イソシアナトプロピル)シクロヘキシル)
−N″−〔4−(α−イソシアナトプロピル)シクロヘ
キシル〕イソシアヌレート、N、 N’−ビス〔2−イ
ソシアナト−α−シクロヘキシルプロピル)−N”−〔
4−イソシアナト−α−シクロヘキシルプロピル〕イソ
シアヌレート、N−(3−(α−イソシアナトエチル)
シクロヘキシル) −N’、N’−ビス〔3−(α−イ
ソシアナトプロピル)シ20ヘキシル〕イソーシアヌレ
ート、N−〔3−イソシアナト−α−シクロヘキシルエ
チル) −N’、N’−ビス〔3−イソシアナト−α−
シクロヘキシルプロピル〕イソシアヌレート、N−(3
−(イソシアナトメチル)シクロヘキシル) −N’、
N’−ビス〔3−(α−イソシアナトエチル)シクロヘ
キシル〕イソシアヌレート、N−〔3−イソシアナト−
シクロへキシルメチル〕N’、N’−ビス〔3−イソシ
アナト−α−シクロヘキシルエチル〕イソシアヌレート
、N−(2−(イソシアナトエチル)シクロヘキシル)
−N’。
N”−ビス〔2−(α−イソシアナトプロピル)シクロ
ヘキシルコインシアヌレート、N−〔2−イソシアナト
−シクロへキシルエチル) −N’、N″−ビス〔2−
イソシアナト−シクロへキシルプロピル〕イソシアヌレ
ート、N−(2−(イソシアナトメチル)シクロヘキシ
ル) −N’、N”−ビス〔2−(α−イソシアナトエ
チル)シクロヘキシル〕イソシアヌレート、N−[2−
イソシアナト−シクロへキシルメチル] −N’、N”
−ビス〔2−イソシアナト−α−シクロヘキシルエチル
〕イソシアヌレート、N−(4−(イソシアナトメチル
)シクロヘキシル) −N’、N”−ビス〔4−(α−
イソシアナトエチル)シクロヘキシル〕イソシアヌレー
ト、N−(4−イソシアナト−シクロへキシルメチル〕
−N’、N”−ビス〔4−イソシアナト−αシクロヘキ
シルエチル〕イソシアヌレート、N〔4−(α−イソシ
アナトエチル)シクロヘキシル)−N”、No−ビス〔
4−(α−イソシアナトプロピル)シクロヘキシル〕イ
ソシアヌレート、N−(4−イソシアナト−α−シクロ
ヘキシルエチル) −N’、N″−ビス〔4−イソシア
ナト−αシクロへキシルプロピル〕イソシアヌレート等
がある。
また、n−2,3,4,5の場合は、上記に対応するオ
リゴマーである。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明の詳細な説明するが、本発明
は以下の実施例のみに限定されるものではない。
実施例1  α−(3−アミノシクロヘキシル)エチル
アミンの台底 内容積400d(7)撹拌機付SUS 316L Iオ
ー トクレープにα−(3−アミノフェニル)エチルア
ミン(APEa) 50.2g (0,369モル)、
水12.1g、5%ルテニウムーカーボン触媒1.20
g (固形分として)、フレーク状水酸化ナトリウム1
.2g (0,03モル)を仕込んだ後、窒考で置換し
てしばらく攪拌する。
次いで、水素を圧入し40kg/d Gとした後、昇温
して110℃にした。更に水素を圧入して80kg/c
dGとしたが、反応により水素の吸収が起こり圧力が低
下するので、間欠的に水素を圧入し、圧力60kg/c
dGから80kg/c+(0間で反応させた。 この間
、温度は110″Cに調節した。水素はほぼ理装置であ
る約24.8N ffi吸収したところで吸収が停止し
たので反応を終了した。
室温まで放冷した後、反応液を取り出して濾過し、濾液
を真空蒸留により脱水した後、更に3〜5 amHgで
蒸留し、留出温度83〜93°Cの留分42.5g(収
率81.1%)を得た。この液体は無色透明であり、元
素分析値、GC−11sスペクトル、+111−スペク
トル、’ H−N?ll?スペクトルを調べたところ、
下記のデータ又は、スペクトル図が得られたことから、
α−(3−アミノシクロへキシル)エチルアもンである
と同定した。
ガスクロマトグラフィーによる純度は99.7%であっ
た。
(1)元素分析値(CsH+ aNzとして)IIN 計算値(%)67.55 12.76 19.69実測
値(%)   67.30 13.00 19.49(
2) GC−MSスペクトル El−MSスペクトル (M” )  =142 (注: ACEAの分子量CsH+5Nz=142.2
 )(3) II?スペクトル(岩塩板、液膜法)第1
[;2IにII?スペクトルを示す。
波数c1’ : 3300〜3400.2880〜30
50.1610゜1460、1380 (4)’H−NMRスペクトル(100MH2,CDC
l3溶媒)第1−2図にN肝スペクトルを示す。
比較例1 実施例1において、水とフレーク状水酸化ナトリウムを
使用しない以外は同様に仕込んだ、昇温して110℃に
達してから攪拌を始めた。水素圧80〜70kg/cj
で・約12時間攪拌した0反応液をガスクロマトグラフ
ィーで分析した結果、α−(3−アミノシクロへキシル
)エチルアミンの収率は20モル%以下であった。
比較例2 実施例1において、水を使用しない以外は同様に仕込ん
だ、昇温して110°Cに達してから攪拌を始めた。水
素圧80〜60kg/cdで約10時間攪拌した。
反応液をガスクロマトグラフィーで分析した結果、α−
(3−アえノシクロヘキシル)エチルアミンの収率は3
3モル%であった。
比較例3  α−(3−アミノシクロへキシル)エチル
アミンの台底 内容積400mの攪拌機付SUS 316L製オートク
レーブにα−(3−アミノフェニル)エチルアミン(A
PEA) 50.2g (0,369モル)、1.4−
ジオキサン50g、5%ルテニウム−アルミナ触媒1.
5g。
炭酸ナトリウム2.5g (0,03モル)を仕込んだ
後、窒素で置換する。
次いで、水素を圧入して40kg/cj Gとした後、
昇温を開始し、内温か110℃に達してかに攪拌を始め
た。200℃まで昇温する間反応によって水素の吸収が
起こり、圧力が低下するので、間欠的に水素を圧入し、
圧力50kg/c−jGから30kg/cjG間で反応
させた。この間、温度は200℃にtPIlffした。
水素を約21.lNff1吸収したところで吸収が殆ん
ど停止したので反応を終了した。
室温まで放冷した後、反応液を取り出して濾過し、濾液
を真空蒸留により脱溶媒した後、更に2〜4 nnHg
で蒸留し、留出温度73〜84℃の留分32.2g(収
率61.4%)を得た。実施例1と同じ<1H−NMR
スペクトル、GC−MSスペクトル、IR−スペクトル
はいずれも、この留分がα−(3−アミノシクロヘキシ
ル)エチルアミンであることを示した。
元素分析値は下記の通りであった。
元素分析値(CsH+Jgとして) HN 計算値(%)   67.55 12.76 19.6
9実測(1m(%)   67.30 13.10 1
9.47ガスクロマトグラフイーによる純度は99.7
%であった。
尚、本発明のACEAの原料であるAPEAは以下の参
考例に記載の方法で台底した。
〔参考例〕α−(3−アミノフェニル)エチルアミンの
合成 内容積50011の攪拌機付5tlS 316L製オー
トクレーブにm−ニトロアセトフェノン33.0g (
0,2モル)、メタノール200 mおよびラネーニッ
ケル4.6g にッケル分として)を仕込んだ後、窒素
で置換してしばらく攪拌する。
オートクレーブを氷水で冷却しながらアンモニラを約4
0g導入した。引き続き、水素を圧入し、40kg/c
−jGとした後、昇温しで70℃にした。その温度で5
5分間反応させ、水素を16.5N ffi吸収したと
ころで吸収が停止したので反応を終了した。
室温まで放冷した後反応液を取り出して濾過し、濾液を
5〜5 +ueHHの圧力で真空蒸留して留出温度12
0〜122℃の留分23.9g (収率88.0%)を
得た。この液体は無色透明であり、元素分析値、GC−
耶スベクトル、’ H−NIIRスペクトル、IR−ス
ペクトルの分析値を調べたところ下記のデータが得られ
たことからα−(3−アミノフェニル)エチルアミンで
あると同定した。ガスクロマトグラフィーによる純度は
99.3%であった。
(1) ’H−NMRスペクトル(100MHz 、 
DMSO−di)δpps+  : 1.0〜t、s ニーco、プロトン  3H21! 6.1〜7.2:ベンゼン環プロトン4R(2) IR
スペクトル(岩塩板、液膜法)波数CI−’ :340
0.3340.3190.2940.1600゜14B
5.1455.1360.1310.1160(3) 
 GC−MSスペクトル El−MSスペクトル?  (M” ’)  −136
(注: APEAの分子量CsH+Jz−136.2 
)(4)元素分析値(CJ+Jzとして)HN 計算(直 (%)     70.48   8.81
   20.56実測(!!(%’)   70.45
  8.91 20.38実施例2 α−(3−アミノ
シクロヘキシル〉メチルアミンの合成 実施例1における3−APEAに替えて、3−アミノベ
ンジルアミン45.2g (0,37モル)を使用する
こと以外は実施例1と同様な仕込み、反応条件で反応さ
せた0反応後、触媒を除去し、反応液を真空蒸留により
脱水した後、更に3〜6■dgで蒸留し、留出温度80
〜90゛Cの留分41.5g (収率87%)を得た。
この液体は無色透明であり、ガスクロマトグラフィーに
よる純度は99,3%であった0元素分析値を下記に示
す。元素分析値(CJJzとして)HN 計算イ直 (%)     65.52   12.4
8   21.84実測値(%)   65.43 1
2.51 21.71実施例3 α−(3−アミノシク
ロへキシル)プロピルアミンの合成 実施例1における3−APEAに替えて、α−(3−ア
ミノフェニル)プロピルアミン55.5g (0,37
モル)を使用すること以外は実施例1と同様な仕込み、
反応条件で反応させた0反応後、触媒を除去し、反応液
について真空蒸留により脱水した後、更に3〜5 mm
Hgで蒸留し、留出温度85〜95°Cの留分49.O
g (収率85%)を得た。
この液体は無色透明であり、ガスクロマトグラフィーに
よる純度は99.2%であった0元素分析値を下記に示
す。
元素分析値CCqHtoN*として) HN 計算4M、 (%)   69.14 12.80 1
7.93実im値(%)   69.00 12.85
 17.81実施例4 α−(アミノシクロヘキシル)
エチルアミンの合成 実施例1における3−APEAに替えて、a+1x−A
PEA(2体8.5モル%、3体48.8モル%、4体
42.7モル%から戒る組成物) 50.2g (0,
37モル)を使用すること以外は実施例1と同様な仕込
み、反応条件で反応させた0反応後のガスクロマトグラ
フィーによるα−(アミノシクロヘキシル)エチルアミ
ンの&[l或は2体5.5モル%、3体51.3モル%
、4体43.2モル%であった0反応後、触媒を除去し
、反応液を真空蒸留により脱水した後、更に3〜6一−
〇gで蒸留し、留出温度83〜93°Cの留分43.1
g(収率82.2%)を得た。
実施例5 α−(アミノシクロへキシル)ブチルアミン
の合成 実施例4における一1x−APEAに替えて、α−(ア
ミノフェニル)ブチルアミン混合物(2体7,1モル%
、3体53.9モル%、4体3つ。0モル%)60.7
g(0,37モル)を用いて実施例4と同様な操作を行
い、α−(アミノシクロへキシル)ブチルアミン混合物
50.7g (収率80.5%)を得た。
実施例6 α−(3−イソシアナトシクロへキシル)エ
チルイソシアナート(IECIと略す)の合成 攪拌機、温度計、ホスゲンガス導入管、冷却管、滴下ロ
ートを装備した2M反応フラスコに、脱水トルエン66
0gを装入し、攪拌下反応フラスコを氷水浴につけ、内
温を約2”Cに保ち、ホスゲンガスを50 g / h
の割合で90分フラスコ内に導入した。
次いで、脱水トルエン300gに溶解した式(II)の
A CE A29.5 g (0,208mol)を8
0分で滴下した。
ACEAの脱水トルエン溶液の滴下時には、ホスゲンガ
スを50g/hの割合で導入しながら、1〜5℃で冷ホ
スゲン化を行い、滴下後見に5〜7°Cで40分ホスゲ
ンを50g/hの割合で導入した。
ACEA−脱水トルエン溶液滴下後フラスコ内は淡黄白
色スラリー状液となった。
次いでホスゲンを25 g / hの割合で導入しなが
ら反応フラスコの内液を2時間で86℃に昇温した。
昇温後、更に 25 g / hの割合でホスゲンの導
入を続けながら、反応温度86〜108℃で6時間熱ホ
スゲン化を行った。熱ホスゲン化の過程でフラスコ内液
は淡褐色透明溶液となった。冷熱2段ホスゲン化で合計
375gのホスゲンガスを導入した。
これは理論量の9.1倍量に相当するが、過剰のホスゲ
ンガスは溶媒吸収により回収が可能である。
熱ホスゲン化終了後、103〜104°Cで窒素ガスを
毎分650dの割合で2時間20分導入し脱ガスを行っ
た。
冷却後、減圧下で溶媒のトルエンの留去を行い、褐色の
反応液約37gを得た。更に減圧蒸留により精製し、約
30.3gの沸点139℃/ 7 miHgの留分を得
た(無色透明液体、NC0%43.2) 、この留分の
元素分析値は下記の通りであった。
元素分析値(C,。H+alitOtとして)CHN 実測値(%)   61.6  7.0   14.2
計算値(%)   61.8   ?、2   14.
4第1図に示すIRスペクトル及び第2図の−H−NM
Rスペクトルが得られた。またGC−MSスペクトルで
は(M”″)−194が観測され、弐(1)で表される
化合物の分子量194.2と一致した。
以上よりこの留分は目的物であるα−(3−イソシアナ
トシクロヘキシル)エチルイソシアナートであると同定
した。
第3図に生成物のIRスペクトル(岩塩板、液膜法)を
、第4図に’H−NMRスペクトルを示す。
なお、 ’H−NMRの解析結果より、得られた式(1
)の化合物は、trans体/cis体=10/3であ
ることがわかった。
実施例7 1ECIの合成 実施例6と同様な2N反応フラスコに、酢酸ブチル87
0 gを装入し、攪拌下反応フラスコを氷水浴につけ、
内温を約2℃に保ち、ホスゲンガスを65 g / h
の割合で1時間フラスコ内に導入した。
次いで、酢酸ブチル374gに溶解した式(n)のA 
CE A41.5 g (0,292++ol)を10
5分で滴下した。
ACEA−酢酸ブチル溶液滴下時は、ホスゲンガスを5
7 g / hの割合で導入しながら3〜8℃に保持し
冷ホスゲン化を行い、滴下後さらに8〜11°Cで15
分ホスゲンをSOg/hの割合で導入した。
ACEA−酢酸ブチル溶液滴下後フラスコ内は淡黄白色
スラリー状液となった。
次いでホスゲンを25 g / hの割合で導入しなが
ら反応フラスコの内液を130分で86℃に昇温した。
昇温後見に25 g /hの割合でホスゲンの導入を続
けながら、反応温度86〜120°Cで8時間40分熱
ホスゲン化を行った。熱ホスゲン化の過程でフラスコ内
液は、はぼ透明となったが、若干の不溶解分が残ったの
で、熱ホスゲン化終了後、120°Cで2時間窒素ガス
を吹込んで脱ガスし、冷却した後、濾過を行い不溶解分
を除去した。不溶解骨除去後の反応液から、減圧下で溶
媒である酢酸ブチルの留去を行い、褐色の反心液約50
gを得た。
更に減圧蒸留により精製し、約43.0 gの沸点14
2°C/8■Hgの留分を得た(無色透明液体、NC0
%43.2) 、また元素分析値は次の通りであった。
元素骨lfr値 HN 実測(i (%)   61.7  7.0  14.
3計算値(%)   61.8  7.2  14.4
IRスペクトル、’H−NMRスペクトルモ実施例6と
同様なものが得られた。
実施例8  IECIの合成 塩酸塩法でホスゲン化を行った。i媒には、オルトジク
ロルベンゼンを用いた。実施例6と同様な22反応フラ
スコに弐(II)のA CE A42.7 g(0,3
0+*ol)を1,150gのオルトジクロルベンゼン
に熔解した溶液を入れ、攪拌しながら18°Cまで冷却
した0次いで、この溶液中に塩化水素をバブリングし塩
酸塩を生成させた。塩酸塩が生成すると液温は上昇する
が、冷却して35℃以下に維持した。90分骨塩化水素
の導入をやめ、生成した塩酸塩スラリーにホスゲンガス
を50 g / hの割合で吹き込みながら昇温し、9
0分かけて125℃まで昇温した。
更に、125℃でホスゲンガスを50 g / hの割
合で9時間導入した0反応液がほぼ透明となったので、
ホスゲン導入をやめ、125℃で2時間窒素ガスをバブ
リングして脱ガスした。脱ガス後の反応液を冷却後濾過
して微量の不溶解砕を除去したのち、減圧下で溶媒のオ
ルトジクロルベンゼンの留去を行い、褐色の反応液約5
4gを得た。更に減圧蒸留により精製し、約45.6 
gの沸点142°C/8−Hgの留分を得た(無色透明
液体、NC0%43.1) 。
この留分の元素分析値、IRスペクトル、IH−NMR
スペクトルはいずれも実施例6と同様なものが得られた
実施例9 α−(3−イソシアナトシクロへキシル)メチルイソシ
アナートの合成 塩酸塩法でホスゲン化を行った。溶媒には、酢酸アミル
を用いた。
1ffi反応フラスコに酢酸アミル460gを装入し、
攪拌下反応フラスコを氷水浴につけ内温を約0〜5℃に
保ちながら、塩酸ガスを36 g / hの割合で約4
5分間フラスコ内に導入した0次いで、酢酸アミル30
3gに溶解した、α−(3−アミノシクロへキシル)メ
チルアミン32.1g (0,25mol)を約90分
で滴下した。この間、塩化水素ガスを30g/hの割合
で導入しながら5〜12℃に保持し、塩酸塩を生成させ
た。上述のアミン溶液滴下後も塩化水素ガスを30g/
hrの割合で約30分間、バブリングさせた。塩化水素
の導入をやめ、生成した塩酸塩スラリー化液にホスゲン
ガスを50g/hrの割合で吹き込みながら昇温し、約
60分かけて110″Cまで昇温した。
更にホスゲンを50g/hの割合で導入しながら110
〜125°Cで2時間、125〜137°Cで3.5時
間ホスゲン化反応を行った0反応液がほぼ透明となった
のでホスゲン導入をやめ、136℃で2時間窒素ガスを
バブリングして脱ガスした。脱ガス後の反応液を冷却後
ろ過して不溶解砕を除去した後、減圧下で溶媒の酢酸ア
ミルを留去して、褐色の反応液約45gを得た。更に真
空度1〜2mdgで減圧蒸留し、留出温度112〜11
5℃の留分38gを得た(無色透明液体、NC0%46
.55)、  この留分のガスクロマトグラフィーによ
る純度は99.51%であった0元素分析値を下記に示
す。
(C* Hlz N z Otとして)CHN 計算値  59.93  6.66  15.54実測
イ直    59.81    6.70    15
.40実施例10 α−(3−イソシアナトシクロヘキシル)プロピルイソ
シアナートの合成 実施例9におけるα−(3−アミノシクロへキシル)メ
チルアミン32.1に替えてα−(3−アミノシクロヘ
キシル)プロピルアミン39.1 g  (0,25m
ol)を用いて、実施例9と同様な操作を行い、褐色の
反応液約49gを得た。
真空度1〜2■ngで減圧蒸留し、留出温度116〜1
20℃の留分44.7g (無色透明液体NC0%40
.3)を得た。この留分のガスクロマトグラフィーによ
る純度は99.7%であった。
元素分析値を下記に示す。
(CI+ H+ h N t Otとして〉CHN 計算値  63.40   ?、68  13.45実
測値  63.20   ?、70  13.40実施
例11 3−(α−イソシアナトシクロヘキシル)エチルイソシ
アナート−イソシアヌレートの製造(IECI−イソシ
アヌレートの製造と略す)(1)触媒等の混合物(触媒
B)の調製下記の触媒等を調整する。
三量化触媒:酢酸カリウム 2.0 g (2,56*10→モル)ニジアン酸カリ
ウム 0.4 g (0,65*10−”モル)助触媒:ポリ
エチレングリコーノI/I400(分子量400)18
.0 g (4,5*10−”モル)安定剤:2.6−
ジターシャリ−ブチル−4−メチルフェノール 0.2 g (9,62傘10−’モル)ニトリフェニ
ルホスファイト 0.2 g (6,45傘10−4モル)溶媒:酢酸ブ
チル 20.0 g 40.8 g (2)停止剤Cの調製 ポリリン酸0.5 g (as、 HsPOa 5.1
率10−3@ol)を酢酸ブチル25gに溶解する。
(3)IB(1−イソシアヌレートの製造30−四ツロ
フラスコにrECI (α−(3−アミノシクロへキシ
ル)エチルアミンのホスゲン化により合成したもの)1
0.0g及び溶媒として酢酸ブチル3.3gを装入し溶
解させ、窒素ガスシール下で攪拌しなから25°Cにし
た。これに上記で調製した触媒Bを0.4g添加し、そ
の後、フラスコ外部からの加温にまり液温を70℃に調
節した。
ラップサンプルを採りながら、未反応のフリーIECI
をガスクロマトグラフにより測定していくと、触媒B添
加後8時間でフリーIECIが約37%となったので、
停止剤Cを0.75 g装入し、更に1時間撹拌を続け
たのち、攪拌を止め、フラスコ内容物を取出した。
取出した内容物は14.0gであった。
過剰のrEcI及び溶媒は減圧蒸留法で除去した後、得
られた淡黄白色固体5.1gを再び酢酸ブチル5.1g
で溶解した。
このものの分析値は次の通りであった。
固形分(不揮発分)     50.0重量%NCO%
         9.1重量%フリーIECI   
     0.8重量%加水分解性塩素     0.
011重量%また、このものをメチルアルコールと反応
させて得たメチルカーバメート化物のGPC分析により
、量体比は次のようになっていることがわかった。
n=1体(3量体)       43.8%n=2体
(5量体)       20.6%n−3体(7量体
)       13.2%n==14及び5体   
    22.4%第5図に生成物のIRスペクトル(
岩塩板、液膜法 対照液:酢酸ブチル溶液)を示す。
波数1400〜1420cm−’及び1690〜170
0C1−’の吸収はイソシアヌレート環を、2220〜
2230ai−’の吸収はイソシアナート基の吸収を示
す。
実施例12 実施例11と同様のフラスコに1EcI20.0g及び
酢酸ブチル6.6gを装入し、窒素ガスシール下で攪拌
しながら、25°Cにした。
これに触媒B(実施例11と同様に調整したもの)0.
6gを加え、その後、フラスコ外部からの加温により、
液温を60℃に調節した。ラップサンプルを採りながら
、未反応のフリーIECIをガスクロマトグラフにより
測定していくと、触媒B添加後12時間でフリーのIE
CIが約34%となったので、停止剤C(実施例11と
同様に調整したもの)1.1gを加え、液温50℃で1
時間攪拌を続けたのち、攪拌を止め、フラスコ内容物を
取出した。
取出した内容物は、26.0gであった。
過剰のIECIは減圧N留法により除去した後、得られ
た淡黄白色固体10.7 gを酢酸ブチル10.7 g
で溶解した。
このものの分析値は次の通りであった。
固形分(不揮発分)SO,O重量% NCO%          9.2重量%フリーIE
CI      1.0重量%このもののメチルカーバ
メート化物のGP(J析により、量体比は次のようにな
っていることがわかった。
n−1体(3量体)       39.0%n=2体
(5量体’)       23.1%n=3〜5体 
      37,9%実施例13 3−イソシアナトシクロヘキシルメチルイソシアナート
−イソシアヌレートの製造 (ICMI−イソシアヌレートの製造と略す)Xm91
11と同様のフラスコに3−イソシアナトシクロへキシ
ルメチルイソシアナート(3−アミノシクロへキシルメ
チルアミンをホスゲン化により合成したもので、以下I
CMIと略す) 10.0g (0,056mol)及
び酢酸ブチル3.3gを装入し、窒素ガスシール下で攪
拌しながら25°Cに調整した。
これに触媒B(実施例11と同様に調製したちの)を0
.4 g (0,00031+mol)を加え、その後
外部加温及び冷却にまり液温を70°Cに調整した。
ランプサンプルを採りながら、未反応のフリーのICM
Iをガスクロマトグラフにより測定していくと、触媒B
添加後6時間でフリーのICMIが35%以下となった
ので停止jFJc(実施例11と同様に調製したもの)
 0.75 g (0,OOO15mol)を加え、液
温60°Cで1時間攪拌を続けたのち攪拌を止め、フラ
スコ内容物を取出した。
取出した内容物は10.1gであった。過剰のICMl
及び溶媒は減圧蒸留法で除去した後、得られた淡黄白色
固体4.8gを再び酢酸ブチル4.8gで溶解した。
このものの分析値は次の通りであった。
固形分(不揮発分)     50.0重量%NCO%
         10.1重量%フリーICMI  
     1.1重量%加水分解性塩素      0
.01重量%また、このものをメチルアルコールと反応
させて得たメチルカーバメート化物のGPC分析による
量体比は次のようになっていることが判った。
n=1体(31体)       55.4%n=2体
(51体)       21.4%n=3体(7量体
)9.7% n=4及び5体       12.3%実施例14 3(4)混合−イソシアナトシクロへキシルメチルイソ
シアナート−イソシアヌレートの製造実施例11と同様
のフラスコに、3−イソシアナトシクロへキシルメチル
イソシアナートと(4イソシアナトシクロへキシル)メ
チルイソシアナートの混合物(3−アミノシクロヘキシ
ルメチルアミンと4−アミノシクロヘキシルメチルアミ
ンの混合物をホスゲン化により合成したもので、以下I
CMIと略すl 10.Og (0,056mol)及
び酢酸ブチル3.3gを装入し、溶解させ、窒素ガスシ
ール下で攪拌しながら、25℃にした。これに触媒B(
実施例11と同様に調製したもの)を0.4g  (3
,2率10−’ mol)を加え、その後外部加温及び
冷却により液温を60℃に調整した。
ラップサンプルを採りながら、未反応のフリーのICM
Iをガスクロマトグラフにより測定していくと、触媒B
添加後12時間でフリーのICMIが35%以下となっ
たので、停止剤C(実施例11と同様に調製したもの)
 0.75 g (8,83*10−’mol)を加え
、液温60°Cで1時間攪拌を続けたのち、攪拌を止め
フラスコ内容物を取出した。取出した内容物は10.1
gであった。過剰のICMI及び溶媒は減圧蒸留法で除
去した後、得られた淡黄白色固体4.9gを再び酢酸ブ
チル4.9gで溶解した。このものの分析値は次の通り
であった。
固形分(不揮発分>     50.0重量%NCO%
         10.3重量%フリーIECI  
     1.1重量%加水分解性塩素     0.
009重量%また、このものをメチルアルコールと反応
させて得たメチルカーバメート化物のGPC分析による
量体比は次のようになっていることが判った。
n−1体(3量体)       60.3%n=2体
(5I1体)       22.0%n=3体(7量
体)       10.5%n=4及び5体    
    7.2%〔発明の効果〕 1、α−(アミノシクロヘキシル)アルキルアミン又は
その塩をホスゲンと反応させることによりα−(イソシ
アナトシクロへキシル)アルキルイソシアナートが得ら
れる。この化合物は常温で液体であり、かつその蒸気圧
が低いという特性を有している。またホスゲン化時にお
ける副生物特にカルボジイミド化合物の生成が少ない特
徴を有しているため目的物であるα−(イソシアナトシ
クロへキシル)アルキルイソシアナートを高収率で得る
ことができる。
2、α−(イソシアナトシクロへキシル)アルキルイソ
シアナートの有する2個のイソシアナト基のうち、一つ
はシクロヘキサン環に直結し、他のイソシアナト基はア
ルキル基1ケでヒンダードされた形で二級炭素について
いるため、両者のイソシアナト基は異なる反応性を有す
る。
3、α−(イソシアナトシクロヘキシル)アルキルイソ
シアナートはポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、又は
ポリアミドの原料として特徴ある性能を持つことが期待
される。
4、また式(1)で表わされるα−(イソシアナトシク
ロヘキシル)アルキルイソシアナートは不斉炭素を持っ
ており、光学分割剤としても有用である。
5、本発明に於けるイソシアナート三量化触媒としてカ
ルボン酸のアルカリ金属化合物、シアン酸アルカリ金属
化合物並びにポリエチレンオキサイド化合物もしくはア
ルコール類を組み合わせて使用することにより、とくに
、酢酸カリウム、シアン酸カリウム並びにポリエチレン
グリコールを組み合わせて使用することにより、二量体
化を飛躍的に促進できる。
6、前項の効果を有するために、触媒量が極めて少量で
済み、反応後の触媒の分離は不要となる。
このように分離精製工程が不要であることは、経済的に
安価であると共に安全保安上でも有効である。
7、得られた新規なインシアヌレート化物は硬化剤とし
てポリオール、ポリエーテル、ボリア旦ン等と反応させ
て樹脂、塗料、フィルム、接着剤等に使用する場合、そ
れらは耐候性及び耐黄変性に極めて優れており、また、
耐熱性にも優れているという特性を付与する。
8、しかも、本発明で製造されるポリイソシアナト−イ
ンシアヌレートは適度の反応性を有するため、ポリイソ
シアナト−イソシアヌレートを硬化剤としてポリオール
、ポリエーテル、ポリアミン等と反応させて樹脂、塗料
、フィルム、接着剤等に使用する場合、硬化速度が速い
など実用上有利な反応性を持っている。
9、従って、本発明は産業上利用する価値の高いもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図および第1−2図はそれぞれα−(3−アミノシ
クロヘキシル)エチルア逅ンの赤外線吸収スペクトル及
び’H−NMRスペクトルを示す図である。 第2図および第3図は実施例6によって得られたα−(
3−イソシアナトシクロヘキシル)エチルイソシアナー
トのIRチャートおよびIH−NMRチャートである。 第4図は実施例11によって得られたポリイソシアナト
−イソシアヌレートのIRチャートである。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (ここで式中Rは、水素又は炭素数1〜5の低級アルキ
    ル基を表わし、シクロヘキシル基のイソシアナート基は
    、2−、3−、又は4−の位置)で表わされるα−(イ
    ソシアナトシクロヘキシル)アルキルイソシアナート。
  2. (2)式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (ここで式中Rは、水素又は炭素数1〜5の低級アルキ
    ル基を表わし、フェニル基のアミノ基は、2−、3−、
    又は4−の位置)で表わされるアルキルジアミン類をル
    テニウム触媒、水およびアルカリ又はアルカリ土類金属
    の水酸化物の存在下、接触還元して式(III) ▲数式、化学式、表等があります▼(III) (ここで式中Rは、水素又は炭素数1〜5の低級アルキ
    ル基を表わし、シクロヘキシル基のアミノ基は、2−、
    3−、又は4−の位置)で表わされるα−(アミノシク
    ロヘキシル)アルキルアミンを製造後、式(III)で表
    わされるα−(アミノシクロヘキシル)アルキルアミン
    またはその塩をホスゲンと反応させることを特徴とする
    式( I )で表わされるα−(イソシアナトシクロヘキ
    シル)アルキルイソシアナートの製造方法。
  3. (3)請求項1記載の式( I )で表わされるイソシア
    ナートを三量化せしめて得られる、式(IV)で表わされ
    るポリイソシアナート−イソシアヌレート。 ▲数式、化学式、表等があります▼(IV) (式中、R_1、R_2、R_3は▲数式、化学式、表
    等があります▼であり、n=1〜5であり、Rは水素ま
    たは炭素数1〜5の低級アルキル基を表わす)
  4. (4)請求項3記載の式(IV)において、n=1であり
    、Rは水素または低級アルキル基で表わされるポリイソ
    シアナト−イソシアヌレート化合物。
  5. (5)請求項3記載の式(IV)において、n=2〜5で
    あり、Rは水素または低級アルキル基で表わされるポリ
    イソシアナト−イソシアヌレート化合物。
  6. (6)請求項3記載の式(IV)において、n=1を30
    〜90重量%含有し、残分がn=2〜5のものからなる
    組成物。
  7. (7)請求項1記載の式( I )で表わされるイソシア
    ナートを三量化触媒を用いて重合させて、式(IV)で表
    わされるポリイソシアナト−イソシアヌレートを製造す
    る方法。
  8. (8)三量化触媒がカルボン酸のアルカリ金属化合物、
    シアン酸アルカリ金属化合物並びにポリエチレンオキサ
    イド化合物もしくはアルコール類を併用することを特徴
    とする請求項7記載のポリイソシアナト−イソシアヌレ
    ートの製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012021129A (ja) * 2010-06-18 2012-02-02 Jsr Corp ポリイソシアヌレート化合物の製造方法
JP2012041513A (ja) * 2010-04-14 2012-03-01 Jsr Corp ポリイソシアヌレート化合物の製造方法
JP2018109139A (ja) * 2016-12-29 2018-07-12 大東樹脂化学股▲ふん▼有限公司 芳香族カルバメートを利用してイソシアネートを前駆体とする触媒される熱反応経路を経由してアミド或いはポリアミドを調製する方法及び芳香族アミンから芳香族カルバメート前駆体を調製する方法。
JP2021063029A (ja) * 2019-10-11 2021-04-22 三菱瓦斯化学株式会社 イソシアネート組成物、重合性組成物、化合物、重合物、レンズ、コーティング剤、および、イソシアネート化合物の製造方法

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