JPH07285925A - メチレン架橋トリフェニレントリイソシアネートの製造方法 - Google Patents

メチレン架橋トリフェニレントリイソシアネートの製造方法

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JPH07285925A
JPH07285925A JP7563494A JP7563494A JPH07285925A JP H07285925 A JPH07285925 A JP H07285925A JP 7563494 A JP7563494 A JP 7563494A JP 7563494 A JP7563494 A JP 7563494A JP H07285925 A JPH07285925 A JP H07285925A
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poly
mdi
trinuclear
cross
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JP7563494A
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Shiro Honma
史朗 本間
Michiya Takasaki
道哉 高崎
Mitsunori Shimamatsu
光徳 島松
Masaaki Iijima
正章 飯島
Naoki Sato
直樹 佐藤
Katsuji Miyata
勝治 宮田
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 一般式(1)で示されるメチレン架橋ポリフ
ェニレンポリイソシアネ−ト混合物から (式中、nは0又は正の整数である。) 1)含有する大部分のジフェニルメタンジイソシアネ−
トを蒸留あるいは薄膜型蒸発装置を用いた蒸発によって
除去した後、 2)薄膜型蒸発装置を用いた蒸発によってメチレン架橋
トリフェニレントリイソシアネ−トを単離精製する製造
方法。 【効果】 核体組成が自由に制御されたポリMDIを調
製することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般式(1)で示される
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)から、下記一般式(1)に示す
n=1の異性体を主成分とする混合物(以下、3核体と
略記)を製造する方法に関する。
【0002】ポリMDIは極めて反応性に富む物質で、
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おり、3核体はジフェ
ニルメタンジイソシアネート(以下、2核体と略記)と
ともにポリMDI中の主成分である。
【0003】
【化3】 (式中、nは0又は正の整数である。)
【0004】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ポリM
DI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、一般式(1)で示される混合物である。
【0005】
【化4】 (式中、nは0又は正の整数である。)
【0006】従って、生成するポリMDIの核体組成は
主として原料のポリアミンの核体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
な因子であるため目的に応じてその核体組成を自由に変
えることができる技術が望まれている。
【0007】例えばポリMDI中の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一般に発泡させた
ときゲル化速度が遅くなり可使時間の延長や発泡倍率が
上昇するとされている。これは、CAFE(メーカー別
燃費効率基準)規制に対応するための自動車の軽量化に
寄与すると期待されている。
【0008】ポリMDIの核体組成を制御する方法とし
ては、ポリMDIの抽出による方法が報告されている。
例えば、特開平5−310676は溶剤として炭素数が
5以上の脂肪族および/または脂環式炭化水素を用い
て、温度40℃未満で抽出する方法が挙げられている。
しかし、この方法では多量の溶剤を用いなければならな
いため生産効率の低下、溶剤の取り扱いの安全性等の問
題がある。さらに主として原料ポリMDIの核体組成に
よって、製品ポリMDIの核体組成が決まってしまうた
め大幅な核体組成の制御は困難である。
【0009】また、溶剤を用いない方法として蒸留法が
考えられるが、通常の蒸留法により3核体を単離しよう
とした場合熱履歴によりタール化が起こり収率は極端に
低下してしまう。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は特定の操作条件
による特定の分離方法の組み合わせにより、タール化を
抑制し高収率で高純度の3核体を単離する方法であり、
得られた3核体を2核体および/または4核体以上のポ
リMDIと任意の比率で混ぜることにより、製品ポリM
DIの核体組成を自由に制御することを目的とするもの
である。
【0011】本発明者らは、上記のポリMDIから効率
よく3核体を単離する方法を検討した結果ポリMDIか
ら2核体を蒸留あるいは薄膜型蒸発装置を用いた蒸発に
よって除去した後、薄膜型蒸発装置を用いて、特定の条
件下で蒸発を行うことによって、あるいは上記のポリM
DIから薄膜型蒸発装置を用いて、特定の条件下で蒸発
を行うことにより2核体および3核体を主成分とするポ
リMDIを分離し、次いで得られた低沸分から蒸留ある
いは薄膜型蒸発装置を用いた蒸発によって2核体を除去
することによって、高収率で高純度の3核体を単離でき
ることを見いだし本発明に至った。
【0012】即ち、本発明は一般式(1)で示されるメ
チレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネート混合物か
【0013】
【化5】 (式中、nは0又は正の整数である。) 1)含有する大部分のジフェニルメタンジイソシアネー
トを蒸留あるいは薄膜型蒸発装置を用いた蒸発によって
除去した後、 2)薄膜型蒸発装置を用いた蒸発によってメチレン架橋
トリフェニレントリイソシアネートを単離精製すること
を特徴とする製造方法、
【0014】および、一般式(1)で示されるメチレン
架橋ポリフェニレンポリイソシアネート混合物から
【0015】
【化6】 (式中、nは0又は正の整数である。) 1)薄膜型蒸発装置を用いた蒸発によってジフェニルメ
タンジイソシアネートおよびメチレン架橋トリフェニレ
ントリイソシアネートを主成分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を得、さらにその低沸分
から、 2)蒸留あるいは薄膜型蒸発装置を用いた蒸発によって
ジフェニルメタンジイソシアネートを除去することを特
徴とするメチレン架橋トリフェニレントリイソシアネー
トの製造方法である。
【0016】ポリMDIから本発明方法のように特定の
方法を用いて、特定の条件下で高純度の3核体を高収率
で得る方法はまだ知られていない。
【0017】以下に本発明を詳細に説明する。本発明に
使用できるメチレン架橋ポリフェニレンポリイソシアネ
ートは、一般に酸触媒の存在下、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であ
る。
【0018】本発明方法によりポリMDIから蒸留によ
って2核体を除去する場合は通常の蒸留方法が採用でき
る。例えば、加熱温度190℃、真空度1.0torr
の条件下で蒸留を行い、2核体を除去する事が出来る。
【0019】本発明方法によりポリMDIから薄膜型蒸
発装置を用いた蒸発によって2核体を除去する場合は通
常の蒸発方法が採用できる。例えば、神鋼フアウドラー
株式会社製ガラス薄膜蒸発装置(蒸発面積0.034m
2)を用いて、加熱温度190℃、真空度1.0tor
r、供給速度7.5g/minの条件下で蒸発を行い、
2核体を除去する事が出来る。
【0020】本発明方法は上記の蒸留あるいは薄膜型蒸
発装置を用いた蒸発により2核体を除去して得られたポ
リMDIから薄膜型蒸発装置を用いた蒸発により低沸分
として3核体を単離する。3核体を単離する条件として
は例えば、神鋼フアウドラー株式会社製ガラス薄膜蒸発
装置(蒸発面積0.034m2)を用いて、加熱温度は
90〜400℃、好ましくは220〜300℃、真空度
は0.01〜760torr、好ましくは0.5〜2.
0torrであり、2核体を除去したポリMDIの供給
速度は0.1〜500g/min、好ましくは1.0〜
10g/minである。加熱温度が220℃より低い場
合は3核体の収量が減り、300℃より高い場合はタ−
ル化が起こり易くなる。
【0021】真空度は出来るだけ低くするのが好ましい
が工業的には設備的に限界があり、0.5torrより
低い場合多大の設備費を要する。2.0torrより高
い場合は3核体の収量が減る傾向がある。
【0022】ポリMDIの供給速度が1.0g/min
より小さい場合はタール化が起こり、10g/minよ
り大きい場合は3核体の収量が減少する。
【0023】第二の本発明方法はポリMDIから薄膜型
蒸発装置を用いた蒸発によって低沸分として2核体およ
び3核体を主成分とするポリMDIを単離し、該ポリM
DIから2核体を除き、3核体を得る方法である。ポリ
MDI混合物から2核体および3核体を単離する条件と
しては例えば、神鋼フアウドラー株式会社製ガラス薄膜
蒸発装置(蒸発面積0.034m2)を用いて、加熱温
度は90〜400℃、好ましくは220〜300℃、真
空度は0.01〜760torr好ましくは0.5〜
2.0torrであり、ポリMDI混合物の供給速度は
0.1〜500g/min好ましくは1.0〜10g/
minである。加熱温度が220℃より低い場合は2核
体および3核体を主成分とするポリMDIの収量が減
り、300℃より高い場合はタ−ル化が起こり易くな
る。真空度は出来るだけ低くするのが好ましいが工業的
には設備的に限界があり、0.5torrより低い場合
多大の設備費を要する。2.0torrより高い場合は
2核体および3核体を主成分とするポリMDIの収量が
減る傾向がある。ポリMDIの供給速度が1.0g/m
inより小さい場合はタ−ル化が起こり、10g/mi
nより大きい場合は2核体および3核体を主成分とする
ポリMDIの収量が減り好ましくない。本発明方法にお
いては、上記で得られた2核体および3核体を主成分と
するポリMDIから蒸留によって2核体を除去する場合
は通常の蒸留方法が採用できる。例えば、蒸留により加
熱温度190℃、真空度1.0torrの条件下、2核
体を除去することが出来る。本発明方法では、上記で得
られた2核体および3核体を主成分とするポリMDIか
ら薄膜型蒸発装置を用いた蒸発によって2核体を除去す
る場合は通常の蒸発方法が採用できる。例えば、神鋼フ
アウドラー株式会社製ガラス薄膜蒸発装置(蒸発面積
0.034m2)を用いて、加熱温度190℃、真空度
1.0torr、供給速度7.5g/minの条件下で
蒸発を行い、2核体を除去することができる。
【0024】本発明において、ポリMDIから2核体を
除去する方法として通常の晶析方法を採用することもで
きる。特にポリMDI中の2核体の含有率が大きい場合
有効である。
【0025】さらに、2核体および3核体を主成分とす
るポリMDIから晶析によって2核体を除去する場合も
通常の晶析方法が採用できる。例えば、2核体および3
核体を主成分とするポリMDIを70℃の液体で結晶器
に送り、24時間かけて45℃に冷却し、未結晶分であ
る2核体と結晶化物である3核体に分離し、3核体を単
離する。単離された3核体を2核体および/または4核
体以上のポリMDIと任意の比率で混ぜることにより、
核体組成が自由に制御されたポリMDIを調製すること
ができる。
【0026】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。 実施例1 500重量部の原料ポリMDI(2核体14.2%,3
核体37.4%,4核体12.4%,5核体以上36.
0%)から加熱温度190℃、真空度1.0torrの
条件下、蒸留により2核体を除去し、429重量部の3
核体以上を主成分とするポリMDI(2核体0.1%,
3核体43.6%,4核体14.5%,5核体以上4
1.8 %)を得た。得られたポリMDIを加熱温度2
20℃、真空度0.7torrの薄膜型蒸発装置(神鋼
フアウドラー株式会社製ガラス薄膜蒸発装置、蒸発面積
0.034m2)内に供給速度2.7g/minで供給
し、低沸分として30重量部の高純度の3核体が得られ
た。得られた3核体の分析値を表1に示す。
【0027】実施例2 加熱温度240℃の薄膜型蒸発装置を用いた以外は実施
例1と同様に行った。得られた3核体(44重量部)の
分析値を表1に示す。
【0028】実施例3 加熱温度260℃の薄膜型蒸発装置を用いた以外は実施
例1と同様に行った。得られた3核体(75重量部)の
分析値を表1に示す。
【0029】実施例4 加熱温度280℃、真空度0.6torrの薄膜型蒸発
装置を用いた以外は実施例1と同様に行った。得られた
3核体(152重量部)の分析値を表1に示す。
【0030】実施例5 加熱温度300℃、真空度0.5torrの薄膜型蒸発
装置を用いた以外は実施例1と同様に行った。得られた
3核体(191重量部)の分析値を表1に示す。
【0031】実施例6 500重量部の原料ポリMDI(2核体14.2%,3
核体37.4%,4核体12.4%,5核体以上36.
0%)を加熱温度190℃、真空度1.0torrの条
件下、薄膜型蒸発装置〔神鋼フアウドラー株式会社製ガ
ラス薄膜蒸発装置(蒸発面積0.034m2)〕内に供
給速度7.5g/minで供給することにより、2核体
を除去し高沸分として427重量部の3核体以上を主成
分とするポリMDI(2核体0.1%,3核体43.3
%,4核体14.5%,5核体以上42.1%)を得
た。得られたポリMDIを加熱温度260℃、真空度
0.7torrの薄膜型蒸発装置内に供給速度2.7g
/ minで供給し、低沸分として74重量部の高純度
の3核体が得られた。得られた3核体の分析値を表1に
示す。
【0032】比較例1 500重量部の原料ポリMDI(2核体14.2%,3
核体37.4%,4核体12.4%,5核体以上36.
0%)から加熱温度190℃、真空度1.0torrの
条件下、蒸留により2核体を除去し、429重量部の3
核体以上を主成分とするポリMDIを得た。得られたポ
リMDIから加熱温度260℃、真空度0.7torr
の条件下、 蒸留により留出液として2重量部の3核体
を得た。得られた3核体の分析値を表1に示す。
【0033】実施例7 500重量部の原料ポリMDI(2核体14.2%,3
核体37.4%,4核体12.4%,5核体以上36.
0%)を加熱温度220℃、真空度0.7torrの条
件下、薄膜型蒸発装置〔神鋼フアウドラー株式会社製ガ
ラス薄膜蒸発装置(蒸発面積0.034m2)〕内に供
給速度2.7g/minで供給し、低沸分として101
重量部の2核体および3核体を主成分とするポリMDI
(2核体70.3%,3核体29.3% 4核体0.3
%,5核体以上0.1%)を得た。得られたポリMDI
から加熱温度190℃、真空度0.7torrの条件
下、蒸留により2核体を除去し、30重量部の高純度の
3核体が得られた。得られた3核体の分析値を表1に示
す。
【0034】実施例8 加熱温度240℃の薄膜型蒸発装置を用いた以外は実施
例7と同様に行った。得られた3核体(44重量部)の
分析値を表1に示す。
【0035】実施例9 加熱温度260℃の薄膜型蒸発装置を用いた以外は実施
例7と同様に行った。得られた3核体(74重量部)の
分析値を表1に示す。
【0036】実施例10 加熱温度280℃、真空度0.6torrの薄膜型蒸発
装置を用いた以外は実施例7と同様に行った。得られた
3核体(153重量部)の分析値を表1に示す。
【0037】実施例11 加熱温度300℃、真空度0.5torrの薄膜型蒸発
装置を用いた以外は実施例7と同様に行った。得られた
3核体(192重量部)の分析値を表1に示す。
【0038】実施例12 500重量部の原料ポリMDI(2核体14.2%,3
核体37.4%,4核体12.4%,5核体以上36.
0%)を加熱温度260℃、真空度0.7torrの条
件下、薄膜型蒸発装置〔神鋼フアウドラー株式会社製ガ
ラス薄膜蒸発装置(蒸発面積0.034m2)〕内に供
給速度2.7g/minで供給し、低沸分として146
重量部の2核体および3核体を主成分とするポリMDI
(2核体48.6%,3核体49.7% 4核体1.4
%,5核体以上0.3%)を得た。得られたポリMDI
を加熱温度190℃、真空度0.7torrの条件下、
薄膜型蒸発装置内に供給速度7.5g/minで供給
し、低沸分として2核体を除去し、高沸分として73重
量部の高純度の3核体が得られた。得られた3核体の分
析値を表1に示す。
【0039】比較例2 500重量部の原料ポリMDI(2核体14.2%,3
核体37.4%,4核体12.4%,5核体以上36.
0%)から加熱温度260℃、真空度0.7torrの
条件下、蒸留により留出液として73重量部の2核体お
よび3核体を主成分とするポリMDI(2核体97.3
%,3核体2.7%)を得た。得られたポリMDIから
加熱温度190℃、真空度0.7torrの条件下、蒸
留により2核体を除去し、2重量部の3核体が得られ
た。得られた3核体の分析値を表1に示す。
【0040】
【表1】 ※)純度換算収率=(得られたポリMDI中の3核体の
含有量)/(仕込みのポリMDI中の3核体の含有量)
×100(%)
【0041】
【発明の効果】本発明によれば、2核体を除去したポリ
MDIあるいは原料ポリMDIから高収率で高純度の3
核体を単離できる。この3核体を2核体および/または
4核体以上のポリMDIと任意の比率で混ぜることによ
り核体組成が自由に制御されたポリMDIを調製するこ
とができ、抽出法のように主として原料ポリMDIの核
体組成により製品ポリMDIの核体組成が制御されるこ
ともなく、広範囲の目的に使用でき、本発明の意義は大
きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯島 正章 福岡県大牟田市浅牟田町30 三井東圧化学 株式会社内 (72)発明者 佐藤 直樹 福岡県大牟田市浅牟田町30 三井東圧化学 株式会社内 (72)発明者 宮田 勝治 福岡県大牟田市浅牟田町30 三井東圧化学 株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(1)で示されるメチレン架橋ポリ
    フェニレンポリイソシアネート混合物から 【化1】 (式中、nは0又は正の整数である。) 1)含有する大部分のジフェニルメタンジイソシアネー
    トを蒸留あるいは薄膜型蒸発装置を用いた蒸発によって
    除去した後、 2)薄膜型蒸発装置を用いた蒸発によってメチレン架橋
    トリフェニレントリイソシアネートを単離精製すること
    を特徴とする製造方法。
  2. 【請求項2】一般式(1)で示されるメチレン架橋ポリ
    フェニレンポリイソシアネート混合物から 【化2】 (式中、nは0又は正の整数である。) 1)薄膜型蒸発装置を用いた蒸発によってジフェニルメ
    タンジイソシアネートおよびメチレン架橋トリフェニレ
    ントリイソシアネートを主成分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を得、さらにその低沸分
    から、 2)蒸留あるいは薄膜型蒸発装置を用いた蒸発によって
    ジフェニルメタンジイソシアネートを除去することを特
    徴とするメチレン架橋トリフェニレントリイソシアネー
    トの製造方法。
JP7563494A 1994-04-14 1994-04-14 メチレン架橋トリフェニレントリイソシアネートの製造方法 Pending JPH07285925A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003048871A (ja) * 2001-08-03 2003-02-21 Nippon Soda Co Ltd 高融点、高沸点ポリイソシアナト類の精製方法
WO2007051740A1 (de) * 2005-11-04 2007-05-10 Basf Se Verfahren zur herstellung von polyisocyanatgemischen
JP2009533506A (ja) * 2006-04-12 2009-09-17 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア ポリウレタンの製造方法

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