JPH11310567A - 脂肪族イソシアネート化合物の製造法 - Google Patents
脂肪族イソシアネート化合物の製造法Info
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Abstract
業的製造法を提供する。 【解決手段】 脂肪族ポリアミン塩酸塩をホスゲンと反
応させる脂肪族ポリイソシアネートの製造方法に於い
て、(1)反応で副生される塩酸並びに反応過剰分ホス
ゲンと共に反応溶媒を系外に留出する工程、(2)留出
した反応溶媒を冷却・凝縮し、溶媒に不溶な塩酸ガスは
除去する工程、(3)ホスゲンを溶解した留出反応溶媒
を中継槽に貯える工程、(4)ホスゲンを溶解した留出
反応溶媒を中継槽より反応液中に循環装入する工程、か
らなる脂肪族ポリイソシアネートの製造方法。
Description
ネートの製造法に関する。本発明により製造される脂肪
族イソシアネートは化学工業、樹脂工業、塗料工業、等
の分野において、ポリウレタン系材料、ポリウレア系材
料、ポリイソシアネート系材料として極めて有用であ
る。
各種の方法が既に提案されている。それらの製造方法の
中で代表的なものが原料アミンとホスゲンを反応させる
ホスゲン法である。
ンと反応させる直接法と、原料アミンを塩酸塩にした後
ホスゲンと反応させる塩酸塩法が広く知られている。
ミンからカルバモイルクロライドを中間体として製造さ
れる。イソシアネート中間体カルバモイルクロライドは
イソシアネート同様原料アミンと反応し、副生成物のウ
レアを生成し(Ann.562,75(1949),B
er.17,1284(1884))、更に副生したウ
レアはホスゲンと反応することにより、塩素誘導体を生
成する(Brit.1086782)ことが知られてい
る。直接法による脂肪族イソシアネート製造ではウレ
ア、塩素誘導体の生成量は通常3〜10%、多いときに
は20%近くも生成し、収率低下をもたらし、更にイソ
シアネートの精製にも悪影響を与える。塩酸塩法では塩
素誘導体の副生を抑制出来る(特開平3−7253、特
開平3−204851)ことが記載されている。しかし
ながらイソシアネート中間体カルバモイルクロライドと
イソシアネートは塩酸を介して平衡反応である為、中間
体のカルバモイルクロライドから副生するウレア、塩素
誘導体、並びにそれらから生成するタール分を抑制する
ことに関して満足のいくものではなかった。
過剰のホスゲンを使用すると反応速度が速くなることが
従来より知られているが、大過剰にホスゲンを使用する
場合、ホスゲン回収設備が大きくなり設備費の増大を招
く。
誘導体、並びにタール生成の原因となるカルバモイルク
ロライドからイソシアネートへの反応速度の向上、なら
びにイソシアネートからカルバモイルクロライドへの反
応の抑制を行うことにより、高品質で高収率のイソシア
ネート化合物の工業的製造法を見出すことを目的とす
る。
を解決する為に鋭意検討を行った結果、脂肪族ポリアミ
ン塩酸塩とホスゲンを反応する際に反応温度を反応溶媒
の沸点近傍にすることにより反応溶媒を留出させ、反応
溶媒への塩酸・ホスゲンの溶解度差を利用し、過剰のホ
スゲンのみを効率的に留出溶媒に溶解させ、該留出溶媒
を反応釜内部へ循環させることにより総使用ホスゲン量
を少なくし、更にウレア、塩素誘導体、タール成分の少
ない、収率の高いイソシアネート化合物が得られること
を見出し本発明に到達した。
をホスゲンと反応させる脂肪族ポリイソシアネートの製
造方法に於いて、(1)反応で副生される塩酸並びに反
応過剰分ホスゲンと共に反応溶媒を系外に留出する工
程、(2)留出した反応溶媒を冷却・凝縮し、溶媒に不
溶な塩酸ガスは除去する工程、(3)ホスゲンを溶解し
た留出反応溶媒を中継槽に貯える工程、(4)ホスゲン
を溶解した留出反応溶媒を中継槽より反応液中に循環装
入する工程、からなる脂肪族ポリイソシアネートの製造
方法である。
アネートとしては、例えばヘキサメチレンジイソシアネ
ート、ビス(イソシアナトメチル)ノルボルナン、キシ
リレンジイソシアネート、ビス(イソシアナトシクロヘ
キシル)メタン等が挙げられる。脂肪族ポリアミン塩酸
塩は脂肪族ポリアミンと塩酸を作用させることにより容
易に得られる。脂肪族ポリアミンとしては、例えばヘキ
サメチレンジアミン、ビス(アミノメチル)ノルボルナ
ン、キシリレンジアミン、ビス(アミノシクロヘキシ
ル)メタン等が挙げられる。
常ホスゲン化反応に用いられる溶媒が使用できる。具体
的にはトルエン、キシレン、モノクロルベンゼン、オル
ソジクロロベンゼン(ODCB),パラジクロロベンゼ
ン、アミルベンゼン等が挙げられ、好ましくは沸点が1
20〜180℃の芳香族炭化水素、または、塩素化芳香
族炭化水素である。本発明で使用される反応溶媒では塩
酸の溶解度が小さく、ホスゲンの溶解度が大きいものが
要求される。具体的には反応溶媒に対する塩酸の溶解度
が0.2重量%以下(20℃、常圧)、ホスゲンの溶解
度が20重量%以上(20℃、常圧)である。反応溶媒
量は使用する脂肪族ポリアミンに対して4〜15重量倍
であり、好ましくは5〜10重量倍である。
0.3MPaであるが、好ましくは常圧〜0.2MPa
である。
り仕込み時の反応溶媒量の5重量%〜500重量%であ
るが、好ましくは25重量%〜300重量%である。反
応時の攪拌速度としては外周液流速度で2.5m/秒以
上、好ましくは5m/秒以上である。
時間当たり0.25モル当量以上であるが、好ましくは
1.0モル当量以上である。
る溶媒のホスゲン溶解度、塩酸溶解度によって適宜決め
られる。
反応機に所定濃度の脂肪族ポリアミン塩酸塩を製造し、
所定温度からホスゲンを吹き込み管により所定量吹き込
みを行い、脂肪族ポリイソシアネートへの反応を行う、
反応開始とともに反応溶媒を留出させ、所定温度で留出
溶媒を凝縮し、過剰ホスゲンを選択的に溶解させる。凝
縮反応溶媒を中継槽(受器)に貯め、ポンプによって反
応機溶液中にフィードさせる。反応終了後、過剰のホス
ゲンを回収し、脱溶媒をした後、精製を行い、目的の脂
肪族ポリイソシアネートを得る。
内容を具体的に説明する。 実施例1 温度計、塩酸吹き込み管、ホスゲン吹き込み管、原料滴
下器、凝縮器、留出溶媒受器、攪拌翼を備えた内容積2
00l反応機にオルソジクロロベンゼン(ODCB)1
00kgを装入し、内温を120℃まで昇温する。ビス
(アミノメチル)ノルボルナン13.63kgを含むO
DCB溶液36.4kgを周速8.4m/秒で攪拌しな
がら、塩酸ガス1.6kg/hrとともに反応機に5時
間滴下した。滴下終了後、窒素にて塩酸を脱ガスし、ビ
ス(アミノメチル)ノルボルナン塩酸塩を製造した。造
塩終了後、内温を170℃に昇温した。昇温終了後、ホ
スゲン10.5kg/hrで反応機に吹き込み反応し
た。過剰のホスゲン、副生塩酸と共にODCBを留出し
た。留出ODCBを凝縮器で冷却し(10℃)、副生塩
酸は系外に放出した。ホスゲン溶解ODCBは受器に受
け、ポンプで反応機液中に送液した。ホスゲン吹き込み
並びに凝縮液の送液を5時間行い、反応を終了させた。
反応終了後、170℃で熟成を行い、反応液溶解ホスゲ
ンを回収した。得られた溶液は減圧下、反応溶媒を留去
し、ビス(イソシアナトメチル)ノルボルナン19.5
kgを得た。(純度換算収率97.9%),クロロメチ
ルノルボニルメチルイソシアナートの含有率は0.1重
量%であった。
酸塩を製造し、内温を170℃に昇温した。昇温終了
後、ホスゲン10.5kg/hrで反応機に吹き込み、
留出ODCBを凝縮器で冷却し(15℃)、ホスゲン溶
解ODCBは受器に受け、ポンプで反応機液中に送液し
た。ホスゲン吹き込み開始後3時間からホスゲン吹き込
み量を5.25kg/hrに変更し、更に2時間反応液
に吹き込み、凝縮液の送液を5時間行い、反応を終了さ
せた。反応終了後、170℃で熟成を行い、反応液溶解
ホスゲンを回収した。得られた溶液は減圧下、反応溶媒
を留去し、ビス(イソシアナトメチル)ノルボルナン1
9.4kgを得た。(純度換算収率97.2%),クロ
ロメチルノルボニルメチルイソシアナートの含有率は
0.1重量%であった。
酸塩を製造し、内温を170℃に昇温した。昇温終了
後、ホスゲン20.5kg/hrで反応機に吹き込み、
留出ODCBを凝縮器で冷却し(5℃)、ホスゲン溶解
ODCBは受器に受け、ポンプで反応機液中に送液し
た。ホスゲン吹き込み、凝縮液の送液を3時間行い、反
応を終了させた。反応終了後、170℃で熟成を行い、
反応液溶解ホスゲンを回収した。得られた溶液は減圧
下、反応溶媒を留去し、ビス(イソシアナトメチル)ノ
ルボルナン19.7kgを得た。(純度換算収率98.
0%),クロロメチルノルボニルメチルイソシアナート
の含有率は0.1重量%であった。
下器、凝縮器、留出溶媒受器、攪拌翼を備えた内容積2
00l反応機にオルソジクロロベンゼン(ODCB)9
0kgを装入し、内温を120℃まで昇温する。ビス
(アミノメチル)ノルボルナン6.82kgを含むOD
CB溶液18.2kgを周速8.4mで攪拌しながら、
塩酸ガス0.8kg/hrとともに反応機に5時間滴下
した。滴下終了後、窒素にて塩酸を脱ガスし、ビス(ア
ミノメチル)ノルボルナン塩酸塩を製造した。造塩終了
後、内温を170℃に昇温した。昇温終了後、ホスゲン
5.3kg/hrで反応機に吹き込み、留出ODCBを
凝縮器で冷却し( 10℃)、ホスゲン溶解ODCBは
受器に受け、ポンプで反応機液中に送液した。ホスゲン
吹き込み並びに凝縮液の送液を8時間行い、反応を終了
させた。反応終了後、170℃で熟成を行い、反応液溶
解ホスゲンを回収した。得られた溶液は減圧下、反応溶
媒を留去し、ビス(イソシアナトメチル)ノルボルナン
9.7kgを得た。(純度換算収率97.8%),クロ
ロメチルノルボニルメチルイソシアナートの含有率は
0.1重量%であった。
酸塩を製造し、内温を170℃に昇温した。昇温終了
後、攪拌速度を周速4.2m/秒に変更し、ホスゲン1
0.5kg/hrで反応機に吹き込み、留出ODCBを
凝縮器で冷却し(10℃)、ホスゲン溶解ODCBは受
器に受け、ポンプで反応機液中に送液した。ホスゲン吹
き込み、凝縮液の送液を6時間行い、反応を終了させ
た。反応終了後、170℃で熟成を行い、反応液溶解ホ
スゲンを回収した。得られた溶液は減圧下、反応溶媒を
留去し、ビス(イソシアナトメチル)ノルボルナン1
9.3kgを得た。(純度換算収率97.5%),クロ
ロメチルノルボニルメチルイソシアナートの含有率は
0.1重量%であった。
下器、凝縮器、留出溶媒受器、攪拌翼を備えた内容積2
00l反応機にオルソジクロロベンゼン(ODCB)7
5.3kgを装入し、内温を120℃まで昇温する。ヘ
キサメチレンジアミン10.27kgを含むODCB溶
液27.4kgを周速8.4m/秒で攪拌しながら、塩
酸ガス1.6kg/hrとともに反応機に5時間滴下し
た。滴下終了後、窒素にて塩酸を脱ガスし、ヘキサメチ
レンジアミン塩酸塩を製造した。造塩終了後、内温を1
70℃に昇温した。昇温終了後、ホスゲン10.5kg
/hrで反応機に吹き込み、留出ODCBを凝縮器で冷
却し(10℃)、ホスゲン溶解ODCBは受器に受け、
ポンプで反応機液中に送液した。ホスゲン吹き込み並び
に凝縮液の送液を5時間行い、反応を終了させた。反応
終了後、170℃で熟成を行い、反応液溶解ホスゲンを
回収した。得られた溶液は減圧下、反応溶媒を留去し、
ヘキサメチレンジイソシアネート14.7kgを得た。
(純度換算収率97.8%),クロロヘキサメチレンイ
ソシアナートの含有率は0.2重量%であった。
下器、凝縮器、留出溶媒受器、攪拌翼を備えた内容積2
00l反応機にオルソジクロロベンゼン(ODCB)8
7.9kgを装入し、内温を120℃まで昇温する。キ
シリレンジアミン12.07kgを含むODCB溶液3
2.1kgを周速8.4m/秒で攪拌しながら、塩酸ガ
ス1.6kg/hrとともに反応機に5時間滴下した。
滴下終了後、窒素にて塩酸を脱ガスし、キシリレンジア
ミン塩酸塩を製造した。造塩終了後、内温を170℃に
昇温した。昇温終了後、ホスゲン10.5kg/hrで
反応機に吹き込み、留出ODCBを凝縮器で冷却し(1
0℃)、ホスゲン溶解ODCBは受器に受け、ポンプで
反応機液中に送液した。ホスゲン吹き込み並びに凝縮液
の送液を5時間行い、反応を終了させた。反応終了後、
170℃で熟成を行い、反応液溶解ホスゲンを回収し
た。得られた溶液は減圧下、反応溶媒を留去し、キシリ
レンジイソシアネート17.2kgを得た。(純度換算
収率97.6%),クロロキシリレンイソシアナートの
含有率は0.3重量%であった。
下器、凝縮器、留出溶媒受器、攪拌翼を備えた内容積2
00l反応機にオルソジクロロベンゼン(ODCB)1
36.3kgを装入し、内温を120℃まで昇温する。
ビス(アミノシクロヘキシル)メタン18.59kgを
含むODCB溶液49.6kgを周速8.4m/秒で攪
拌しながら、塩酸ガス1.6kg/hrとともに反応機
に5時間滴下した。滴下終了後、窒素にて塩酸を脱ガス
し、ビス(アミノシクロヘキシル)メタン塩酸塩を製造
した。造塩終了後、内温を170℃に昇温した。昇温終
了後、ホスゲン10.5kg/hrで反応機に吹き込
み、留出ODCBを凝縮器で冷却し(10℃)、ホスゲ
ン溶解ODCBは受器に受け、ポンプで反応機液中に送
液した。ホスゲン吹き込み並びに凝縮液の送液を5時間
行い、反応を終了させた。反応終了後、170℃で熟成
を行い、反応液溶解ホスゲンを回収した。得られた溶液
は減圧下、反応溶媒を留去し、ビス(イソシアナトシク
ロヘキシル)メタン26.6kgを得た。(純度換算収
率97.7%),クロロキシリレンイソシアナートの含
有率は0.1重量%であった。
下器、凝縮器、攪拌翼を備えた内容積200l反応機に
オルソジクロロベンゼン(ODCB)100kgを装入
し、内温を120℃まで昇温する。ビス(アミノメチ
ル)ノルボルナン13.63kgを含むODCB溶液3
6.4kgを周速8.4m/秒で攪拌しながら、塩酸ガ
ス1.6kg/hrとともに反応機に5時間滴下した。
滴下終了後、窒素にて塩酸を脱ガスし、ビス(アミノメ
チル)ノルボルナン塩酸塩を製造した。造塩終了後、内
温を170℃に昇温した。昇温終了後、ホスゲン10.
5kg/hrで反応機に吹き込み反応した。沸騰するO
DCBは凝縮器で冷却し(10℃)、反応機内部に還流
した。ホスゲン吹き込みを5時間行い、反応を停止させ
た。ビス(アミノメチル)ノルボルナン塩酸塩の残存を
確認した。反応終了後、170℃で熟成を行い、反応液
溶解ホスゲンを回収した。得られた溶液は減圧下、反応
溶媒を留去し、ビス(イソシアナトメチル)ノルボルナ
ン16.6kgを得た。(純度換算収率85.1%),
クロロメチルノルボニルメチルイソシアナートの含有率
は0.4重量%であった。
スゲン使用量が少なく、高収率で高品質の目的とする脂
肪族ポリイソシアネートを容易に短時間で安定的に製造
出来、工業的製造法として優れている。
Claims (2)
- 【請求項1】脂肪族ポリアミン塩酸塩をホスゲンと反応
させる脂肪族ポリイソシアネートの製造方法に於いて、
(1)反応で副生される塩酸並びに反応過剰分ホスゲン
と共に反応溶媒を系外に留出する工程、(2)留出した
反応溶媒を冷却・凝縮し、溶媒に不溶な塩酸ガスは除去
する工程、(3)ホスゲンを溶解した留出反応溶媒を中
継槽に貯える工程、(4)ホスゲンを溶解した留出反応
溶媒を中継槽より反応液中に循環装入する工程、からな
る脂肪族ポリイソシアネートの製造方法。 - 【請求項2】脂肪族ポリアミンがヘキサメチレンジアミ
ン、ビス(アミノメチル)ノルボルナン、キシリレンジ
アミン、ビス(アミノシクロヘキシル)メタンである請
求項1記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11956898A JP4307588B2 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 脂肪族イソシアネート化合物の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11956898A JP4307588B2 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 脂肪族イソシアネート化合物の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11310567A true JPH11310567A (ja) | 1999-11-09 |
JP4307588B2 JP4307588B2 (ja) | 2009-08-05 |
Family
ID=14764570
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11956898A Expired - Lifetime JP4307588B2 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 脂肪族イソシアネート化合物の製造法 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP4307588B2 (ja) |
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-
1998
- 1998-04-28 JP JP11956898A patent/JP4307588B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP4307588B2 (ja) | 2009-08-05 |
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