JPS60222450A - リジンエステルトリイソシアナ−トの製造方法 - Google Patents

リジンエステルトリイソシアナ−トの製造方法

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JPS60222450A
JPS60222450A JP7865384A JP7865384A JPS60222450A JP S60222450 A JPS60222450 A JP S60222450A JP 7865384 A JP7865384 A JP 7865384A JP 7865384 A JP7865384 A JP 7865384A JP S60222450 A JPS60222450 A JP S60222450A
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相賀 誠
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鳥巣 恭義
Muneyasu Samejima
鮫島 宗泰
Masanobu Ajioka
正伸 味岡
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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】 本発明は、脂肪族トリイソシアナートである式%式% () ) 〔式中、Rは炭素数2〜5個のアルキル基〕リジンエス
テルトリイソシアナートを、対応する式(1)化合物か
ら 0n−1−12N−(0H2)、−0H−NH2・HO
1a−o−几−NH2・Hc(1(I) (1 着色成分などの副生酸物含量の少ない高純度品を亮収率
で得る方法に関する。
リジンエステルトリインシアナート(以下、LTlと略
す)は、室温で無臭であり、無黄変性の塗料として有用
な化合物であることが特開昭53−1.35931号公
報に開示されている。
また、該公報にはリジンモノアルキルエステル三塩酸塩
(以下LAETと略す〕をホスゲン化することにより対
応のLTlを得る方法が記載されている。
該公報によれば、原料となるLABTは、塩化水素する
いはP−)ルエンスルホン酸のような酸の存在下で、リ
ジンを不活性液体反応媒質中でアルカノールアミンと反
応させ、生成する水を反応媒質と共沸させ分離すること
により製造できる記載がある。またこのようにして得ら
れた粗LAETはアルコールで再結晶して、ホスゲン化
反応に付す方法が開示されている。
しかしながら、該公報のように再結晶して得られた精L
ABTにおいても晶出沢塊中には少量ではあるが水や晶
出溶媒由来のアルコールの混入は避けられない。
一方、不活性有機溶媒の存在下、LTlを含めて脂肪族
インシアナートは、対応するアミン又はその塩をホスゲ
ン化し、得られた粗インシアナート反応液を精留に付し
て製品となされているが、この時しばしば問題となるの
は、製品インシアナートが黄色〜赤色に着色することで
ある。脂肪族イソシアナートの主要用途が塗料であるだ
けに、特に着色は大きな問題となる。
脂肪族インシアナートの着色の原因は明らかではないが
、その一つは、インシアナート製造時に生成したカルボ
ジイミド基、ニトロソ基、アロファニルクロライド基な
どを有する高沸点化合物が着色不純物として知られてい
るが、LTIの場合はこの外に反応系中に水分混入によ
りウレア化合物が生成し、これがさらに着色成分となる
不純物に転化されて、製品中に含有されていることがわ
かった。
これらの高沸点不純物は、主に製造工程で副生されるが
、その一部は反応後精留工程で、いわゆるタール成分の
熱分解によって″も生成される。
LTlなどの脂肪族インシアナートにおいては、その製
造時にタール分は芳香族イソシアナートの場合に比べ特
に多量に生成し、脂肪族インシアナート反応液より、含
有の着色成分不純物を除去することは困難であった。
特にLTiの製造法においては、前述し1こ如く、原料
のLIT P塊中に水の混入は避けられず、またこれの
脱水乾燥は困難であるため、ホスゲン化反応終了後のL
Ti反応液中にはウレアなどの着色不純物となるものが
多量に含まれる結果となりしかもLTlは熱に敏感であ
るため、通常の精製、r、Tid造において着色成分含
量の抑制された製造方法を鋭意検討の結果本発明方法に
達した。
すなわち、本発明は、原料のLAETを予め前処理を行
うことにより水分含量1%以下の実質的に水分を含まな
い精LAETとなし、これを不活性有機溶媒に分散させ
てホスゲン化反応を行い、得られた反応液から脱溶媒、
脱タールした後に、100〜200℃で熱処理を行って
から精留に付すことを特徴とする、着色成分含量の抑制
されたリジンエステルトリイソシアナートの製造方法で
ある。
本発明の原料となるLAETは、例えばトリレンジアミ
ンなど従来より汎用されているジアミンと異り、通常1
チ以上の水分が含有されている。
LAETは前記した特開昭53−155931号記載の
如く、不活性反応媒体中でリジンとアルカノールアミン
とをエステル化反応させて得られるが反応系中で生成水
を除去するために反応媒質との共沸蒸留を何回も繰返し
ても、微量の水分が結晶水として含有される。さら[1
LAETを得るためこれを再結晶に付し、分離したLA
ETウェットヶ−キを乾燥により脱水、脱溶媒しようと
すると、たとえ低温乾燥においても、結晶が溶融し、粒
径が200μ以上の大きな塊りを有する固いケーキとな
る。このケーキを微粒化するため、例えばサンドグライ
ンダーやコロイドミルなどの微粒化装置を用いて微粉砕
しようとする゛場合、結晶が磨擦熱などにより溶融しや
すいため困難であり、またLAETのロスも生じる。従
って1チ程度以上の結晶水を含有したま〜のLAFiT
をホスゲン化反応に使用せざるを得ない。
このように通常の方法で得られた含水LAETをそのま
〜原料に用いれば、製品LTiの着色や収率に影響する
。しかもそれだけでなく、本発明方法においては、着色
成分の抑制効果をさらに高めるため、ホスゲン化反応終
了後の反応マスの後処理工程において熱処理を行うが、
そのためには熱処理前に脱タールしておく必要があり、
脱タール工程で反応マス中の水の存在は発泡の原因にも
なる。
従って本発明では、LAFtTを予め前処理して少くと
も1%以下の実質的に水分を含まないLAFtTにして
ホスゲン化反応に付す必要がある。
本発明の脱水前処理は、例えば以下のようにして実施で
きる。
分離したLAETP塊をベンゼン、トルエン、〇−ジク
ロルベンゼンなどの非水性有機溶媒中に懸濁分散させた
後、沢過分離及び沢塊を洗浄して、得られた沢塊を再度
非水性有機溶媒中に分散させる。その際有機溶媒はLA
ETに対し4倍〜1o倍の範囲で使用する。またLAE
TP塊の分散をよくして脱水効率を一層高めるためにL
AETP塊と有機溶媒との混合、分散に際してはホモミ
キサーあるいはコロイドミルの様な分散機器を用いるこ
とが好ましく、結晶に包み込まれている水分も分散させ
ることにより脱水の効果がさらに向上する。
このようにして分散されたLA l1iTは、通常は、
沢過方式では、減圧、加圧あるいは遠心沢過のように通
常の沢過方式が適用できる。固液分離したF塊は、表面
に付着した水分を除去するために好ましくは分散工程で
使用した同じ非水性有機溶媒を用いて沢塊の洗浄を行い
、さらに必要あらば同じ非水性有機溶媒を用いてこの沢
塊を加熱共沸蒸留に付して、完全な脱水を行う。
このようにして脱水されたLITは次のホスゲン化工程
に付される。
ホスゲン化反応は、前記特開昭53−135931公報
記載方法に準じて、不活性溶媒中で80〜150℃、好
ましくは120℃〜150℃で行い得られた反応マスは
脱ガスした後、常法に従い脱溶媒後、脱タール、熱処理
に付す。
本発明の後処理工程の反応マスの脱タール熱処理におい
ては、脱溶媒工程で溶媒残量を少くとも1%以下の実質
的に脱溶媒しておくのが好ましい。
溶媒が残存していれば次の脱タール工程、及び熱処理後
の減圧精留時にLTiは蒸気圧が低いので真空度が上ら
ずに、発泡などが生じやすい。
脱溶媒されたLTl濃縮液は次に最初脱タール工程に付
される。この脱タールはできるだけ低温で、短時間に行
なうことが望ましい。
高温で長時間、脱タールを行なうとタールが分解して、
新たな着色原因物質が生成するから好ましくない。望ま
しくは150〜250℃の減圧下で、通常1.5時間以
内で蒸留を行なう。これにより反応濃縮液中のタールは
塔底より抜き出され、脱タールされた濃縮液は、次の熱
処理工程に付される。
熱処理工程は、アロファニルクロライド、カルボジイミ
ド基やウレア化合物などを有する窩沸点着色成分となる
不純物を高分子状にタール化する工程であり、100〜
200℃でN2気流下で10分〜4時間加熱維持するこ
とによりLTifi縮液中の着色成分は高分子化される
LTiは分子内にエステル結合があり、他の脂肪族イソ
シアナートに比べて、沸点が高い割には熱に敏感である
ので、高温熱処理により色相は改善されるものの、収率
が低下するので好ましくは160〜190℃で処理した
ほうがよい。
このようにして熱処理されたLTi#縮液は、次で常法
に従い精留に付され、熱処理により高分子化された高沸
点着色成分は釜残として分離される。
加熱精留中には、新たな着色成分の生成も殆んど生じな
いので精LTiは主留分としてカットされ留出液中には
、着色不純物は殆んど含有されることはない。
実施例1 リジン−β−アミノエチルエステル三基塩酸塩含水沢塊
(固型分80%メタノール10チ、水10%)111.
1.9を0−ジクロルベンゼン600gと混合し、ホモ
ミキサーで200 rpn]に20分間処理したのち、
f過して得られた沢塊を0−ジクロルベンゼン600I
で洗浄して水分含量180ppmの脱水沢塊200gを
得た。(メタノールは不検出であった。〕 この脱水P塊に0−ジクロルベンゼン(ODOB)60
0gを加えて、ホモミキサーにてスラIJ −4した。
得られた懸濁液中のリジン−β−アミノエチルエステル
三基塩酸塩平均粒径は20〜40μであった。
この′ヒ濁液を四ツ−フラスコKWし、ホスゲンを、6
モル/アミン/時間、流量で140”C110時間吹き
込み、ホスゲン化反応を行った。ホスゲン化終了後、璧
素ガスを104/Hrで2時間吹き込み脱ガスした。
次に30 mm1−19で160°C以下で脱溶媒を行
なった。0DOB カo、 s %含有された粗すジン
ジイソシアナートーβ〜インシアナートエチルエステル
を得た。この粗イソシアナートを0.1 mmHf1の
圧で180℃〜220℃でスミス薄膜蒸留に付し、脱タ
ールを行なった。留出率は91チであった。
次に得られた留出液を180℃で3o分、窒業下で熱処
理した後、0.5711剛gで180℃〜220℃で単
蒸留した。留出率97%で収率88.6%(対しAET
 )でリジンジイソシアナート−β−インシアナートエ
チルエステルを得た。純度は995%、色相(APHA
 )は50でほとんど無色であった。
比較例1 実施例1で用いたと同じ、リジン−β−アミノエチルエ
ステル三基塩酸塩含水P塊(LADT固型分80%、メ
タノール10%、水10チ)を110℃で4時間、真空
乾燥した後得られた乾燥ケーキをコロイドミルで粉砕し
た。粉砕中にグラインダー間で結晶の融着がおこり粒径
を200μ以下とするのは困難であった。平均粒径25
0μにしたリジン−β−アミノエチルエステル三塩酸塩
KO−ジクロルベンゼンを加え10%スラリーとした。
これを実施例1と同じ条件下でホスゲン化して、熱処理
工程を除き実施例1と同じ後処理したが目的生成物の収
率は60係(対しAET )で、純度は97%でその色
相(APHA )は500以上で淡黄色であった。
比較例2 熱処理を行なわない他は、実施例1と同じリジン−β−
アミノエチルエステル三基塩酸塩用いて実施例1と同様
に前処理、反応、後処理蒸留した。
リジンジイソシアナート−β−インシアナートエチルエ
ステルの収率は90%(対しAET ) 、8度は99
%、色相(APHA )は180以上で淡黄色であった

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)一般式(1) %式% () ) 〔式中、Rは炭素数2〜5個のアルキル基である〕で示
    されるリジンモノアルキルエステル三塩酸塩を、ホスゲ
    ン化反応に付す前に、予め前処理を行って、実質的に水
    を含まないリジンモノアルキルエステル三塩酸塩を用い
    て、不活性有機溶媒の存在下、これをホスゲン化反応さ
    せて式(II)0ON −(0H2)、 −0H−Ne
    。 a−O−几−Neo (II) l] 〔式中、几は式(1)中の几と同じ〕 で示されるリジンエステルトリインシアナートへ反応後
    、得られた反応液を脱溶媒、脱タールした後に、i o
     o〜200℃で熱処理を行ってから精留に付すことを
    特徴とする、着色成分含量の抑制されたリジンエステル
    トリイソシアナートの製造方法。 (2)ホスゲン化反応前の脱水前処理を、非水性有機溶
    媒中に式(I)化合物結晶を懸濁分散させた後、f過分
    離及びf塊の非水性有機溶媒による洗浄することによる
    、特許請求の範囲第(1)項記載の方法。 (6)熱処理を160〜190℃で行う特許請求の範囲
    第(1)項記載の方法。
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JP2002080779A (ja) * 2000-09-04 2002-03-19 Asahi Kasei Corp 高硬化性、高固形分2液ウレタン塗料組成物
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