JPS63174961A - ビウレツト構造を有するポリイソシアネートの製造方法 - Google Patents
ビウレツト構造を有するポリイソシアネートの製造方法Info
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- JPS63174961A JPS63174961A JP63000167A JP16788A JPS63174961A JP S63174961 A JPS63174961 A JP S63174961A JP 63000167 A JP63000167 A JP 63000167A JP 16788 A JP16788 A JP 16788A JP S63174961 A JPS63174961 A JP S63174961A
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-
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C273/18—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of substituted ureas
- C07C273/1809—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of substituted ureas with formation of the N-C(O)-N moiety
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、ビウレット構造を有するポリイソシアネート
の改良製造方法に関する。
の改良製造方法に関する。
過剰量の有機ジイソシアネートを高められた温度にて有
機ジアミンと直接反応させる、ビウレット構造を有する
ポリイソシアネートの製造が知られている。たとえばド
イツ公開公[2,261,065号(実施例16)は過
剰量の1.6−ジイツシアナトヘキサンと1.6−ジア
ミツヘキサンとの反応を開示しており、その際反応体は
180℃にて12時間攪拌される。高温度におけるこの
激しい加熱は不経済であるだけでなく、特に大規模の製
造条件下においては反応生成物の変色をも生ずる。した
がって、退色しないラッカーにおけるこの生成物の使用
が制約される。事実、前記ドイツ公開公報の実施例16
における生成物は、再処理した後でさえ、不溶性のゲル
状副生物を全く含まないようなモノマー出発のジイソシ
アネートを含まないビウレットポリイソシアネートを得
ることができなかった。
機ジアミンと直接反応させる、ビウレット構造を有する
ポリイソシアネートの製造が知られている。たとえばド
イツ公開公[2,261,065号(実施例16)は過
剰量の1.6−ジイツシアナトヘキサンと1.6−ジア
ミツヘキサンとの反応を開示しており、その際反応体は
180℃にて12時間攪拌される。高温度におけるこの
激しい加熱は不経済であるだけでなく、特に大規模の製
造条件下においては反応生成物の変色をも生ずる。した
がって、退色しないラッカーにおけるこの生成物の使用
が制約される。事実、前記ドイツ公開公報の実施例16
における生成物は、再処理した後でさえ、不溶性のゲル
状副生物を全く含まないようなモノマー出発のジイソシ
アネートを含まないビウレットポリイソシアネートを得
ることができなかった。
ドイツ公開公報第2,609,995号に開示された方
法においては、ガス状ジアミンを既存のジイソシアネー
ト中へ100〜250℃の温度にて導入する。この工程
の間にポリウレタンの沈殿が生ぜず、反応混合物は全ゆ
る時点で透明な溶液となる。これは、ガス状で導入され
たジアミンの連続希釈によって達成される。この方法は
ビウレット構造を有する高原子価のポリイソシアネート
の製造を可能にするが、多量のガス状ジアミンを必要と
しかつ反応条件を極めて厳密に制御せねばならないため
工業規模で実施するには適していない。
法においては、ガス状ジアミンを既存のジイソシアネー
ト中へ100〜250℃の温度にて導入する。この工程
の間にポリウレタンの沈殿が生ぜず、反応混合物は全ゆ
る時点で透明な溶液となる。これは、ガス状で導入され
たジアミンの連続希釈によって達成される。この方法は
ビウレット構造を有する高原子価のポリイソシアネート
の製造を可能にするが、多量のガス状ジアミンを必要と
しかつ反応条件を極めて厳密に制御せねばならないため
工業規模で実施するには適していない。
ヨーロッパ特許第3,505号公報は、ジアミンを所定
寸法の円滑なジェットノズルを用いて過剰圧力下に既存
のジイソシアネート中へ導入する方法を開示している。
寸法の円滑なジェットノズルを用いて過剰圧力下に既存
のジイソシアネート中へ導入する方法を開示している。
250℃までの反応温度を用いることができる0反応温
度に応じて、尿素分散物がこの従来技術の方法では過剰
の出発ジイソシアネート中に生成する。その後の熱処理
は、この分散物を過剰の出発ジイソシアネートにおける
ビウレットポリイソシアネートの溶液まで変換させる。
度に応じて、尿素分散物がこの従来技術の方法では過剰
の出発ジイソシアネート中に生成する。その後の熱処理
は、この分散物を過剰の出発ジイソシアネートにおける
ビウレットポリイソシアネートの溶液まで変換させる。
この方法の1つの欠点は、特殊装置(円滑なジェットノ
ズル)の使用を必要とする他に、ビウレット構造を有す
る得られたポリイソシアネートが過剰の出発ジイソシア
ネート(特に1.6−ジイソシアネートヘキサン)の除
去後に相当割合の高級オリゴマーおよび副生物を含有す
ることにある。これは粘度の増大、NGO含有量の望ま
しくない低下、並びに助溶剤に対する悪化した希釈性を
もたらす。
ズル)の使用を必要とする他に、ビウレット構造を有す
る得られたポリイソシアネートが過剰の出発ジイソシア
ネート(特に1.6−ジイソシアネートヘキサン)の除
去後に相当割合の高級オリゴマーおよび副生物を含有す
ることにある。これは粘度の増大、NGO含有量の望ま
しくない低下、並びに助溶剤に対する悪化した希釈性を
もたらす。
今回、特殊な混合装置を用いることなく脂肪族もしくは
脂環式ジイソシアネートもしくはジアミンに基づくビウ
レット構造有する高原子価のポリイソシアネートを製造
しうろことが判明した。これは、出発物質を250℃よ
り高い、好ましくは270℃より高い温度にて互いに反
応させれば達成される。この知見は、反応生成物の望ま
しくない変色を防止するには250℃より高い反応温度
をできるだけ回避すべきであるという認められた兇解(
たとえばドイツ公開公報第2.609.995号参照〕
に鑑み、特に驚異的である。
脂環式ジイソシアネートもしくはジアミンに基づくビウ
レット構造有する高原子価のポリイソシアネートを製造
しうろことが判明した。これは、出発物質を250℃よ
り高い、好ましくは270℃より高い温度にて互いに反
応させれば達成される。この知見は、反応生成物の望ま
しくない変色を防止するには250℃より高い反応温度
をできるだけ回避すべきであるという認められた兇解(
たとえばドイツ公開公報第2.609.995号参照〕
に鑑み、特に驚異的である。
本発明は、専ら脂肪族および/または脂環式に結合した
イソシアネート基を有する過剰量の有機ジイソシアネー
トを、専ら脂肪族および/または脂環式に結合した第1
7ミノ基を有する有機ジアミンと高められた温度にて連
続反応させることにより、ビウレット構造を有するポリ
イソシアネートの連続製造を可能にする−この方法にお
いては、反応体を250℃より高い温度で反応させる。
イソシアネート基を有する過剰量の有機ジイソシアネー
トを、専ら脂肪族および/または脂環式に結合した第1
7ミノ基を有する有機ジアミンと高められた温度にて連
続反応させることにより、ビウレット構造を有するポリ
イソシアネートの連続製造を可能にする−この方法にお
いては、反応体を250℃より高い温度で反応させる。
本発明は、ビウレット構造を有するポリイソシアネート
の製造方法に関する。この方法においては、脂肪族およ
び/または脂環式に結合したイソシアネート基を有する
過剰の有機ジイソシアネートを、脂肪族および/または
脂環式に結合したアミノ基を有する有機ジアミンと25
0℃より高い温度で反応させる。
の製造方法に関する。この方法においては、脂肪族およ
び/または脂環式に結合したイソシアネート基を有する
過剰の有機ジイソシアネートを、脂肪族および/または
脂環式に結合したアミノ基を有する有機ジアミンと25
0℃より高い温度で反応させる。
本発明の方法に対する出発物質は、300未満の分子量
を有する専ら脂肪族および/または脂環式に結合したイ
ソシアネート基を有する有機ジイソシアネートである。
を有する専ら脂肪族および/または脂環式に結合したイ
ソシアネート基を有する有機ジイソシアネートである。
この種のジイソシアネートの例は1.4−ジイソシアナ
ト−ブタン、1.6−ジイツシアナ[ヘキサン、1.6
−ジイソシアナトー2、2.4− )リメチルーヘキサ
ン、1.6−ジイソシアナトー2.4.4−1−リメチ
ルヘキサン、2.6−ジイツシアナトカブロン酸エチル
エステル、l、12−ジイソシアナトドデカン、1.4
−ジイソシアナトシクロヘキサン、1−イソシアナト−
3、3,5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシク
ロヘキサン、4.4’−ジイソシアナトジシクロヘキシ
ルメタンおよび6−イツシアナトカブロン酸−2−イソ
シアナトエチルエステルを包含する。これらジイソシア
ネート類の任意の混合物も使用することができる。特に
1.6−ジイソシアナトヘキサンが好適である。
ト−ブタン、1.6−ジイツシアナ[ヘキサン、1.6
−ジイソシアナトー2、2.4− )リメチルーヘキサ
ン、1.6−ジイソシアナトー2.4.4−1−リメチ
ルヘキサン、2.6−ジイツシアナトカブロン酸エチル
エステル、l、12−ジイソシアナトドデカン、1.4
−ジイソシアナトシクロヘキサン、1−イソシアナト−
3、3,5−トリメチル−5−イソシアナトメチルシク
ロヘキサン、4.4’−ジイソシアナトジシクロヘキシ
ルメタンおよび6−イツシアナトカブロン酸−2−イソ
シアナトエチルエステルを包含する。これらジイソシア
ネート類の任意の混合物も使用することができる。特に
1.6−ジイソシアナトヘキサンが好適である。
本発明の方法に対する有機ジアミン出発物質は、300
未満の分子量を有する専ら脂肪族および/または脂環式
に結合した第17ミノ基を有する有機ジアミン類である
。その例は1.2−ジアミノエタン、1,2−ジアミノ
プロパン、1.3−ジアミノプロパン、1.4−ジアミ
ノブタン、1.6−ジアミノヘキサン、1.6−ジアミ
ツー2.2.4− トリメチルヘキサン、1.6−ジア
ミツー2.4.4− トリメチルヘキサン、1.4−ジ
アミノヘキサン、1−アミノ−3,3,5−トリメチル
−5−アミノメチルシクロヘキサンおよび1.4.4−
ジアミノ−ジシクロヘキシルメタンを包含する。これら
ジアミン類の任意の混合物も使用することができる。特
に1.6−ジアミノヘキサンが好適である。
未満の分子量を有する専ら脂肪族および/または脂環式
に結合した第17ミノ基を有する有機ジアミン類である
。その例は1.2−ジアミノエタン、1,2−ジアミノ
プロパン、1.3−ジアミノプロパン、1.4−ジアミ
ノブタン、1.6−ジアミノヘキサン、1.6−ジアミ
ツー2.2.4− トリメチルヘキサン、1.6−ジア
ミツー2.4.4− トリメチルヘキサン、1.4−ジ
アミノヘキサン、1−アミノ−3,3,5−トリメチル
−5−アミノメチルシクロヘキサンおよび1.4.4−
ジアミノ−ジシクロヘキシルメタンを包含する。これら
ジアミン類の任意の混合物も使用することができる。特
に1.6−ジアミノヘキサンが好適である。
本発明の方法において、ジアミンは水および/′ また
は500未満の分子量を宵する多価脂肪族アルコールと
混合して使用することもできる0通する多価アルコール
は1.4−ジヒドロキシブタン、ネオペンチルグリコー
ル、1.6−シヒドロキシーヘキサン、1.3−ジヒド
ロキシ−2−エチル−ヘキサン、1.6−シヒドロキシ
ー2.2.4− )リメチルヘキサン、1.6−シヒド
ロキシー2.4.4−トリメチルヘキサン、トリメチロ
ールプロパン、グリセリン、並びにこの種の単純ポリオ
ールと不足量のたとえばアジピン酸、コハク酸およびア
ゼライン酸のような脂肪族ジカルボン酸との短鎖ヒドロ
キシ官能性ポリエーテル類を包含する。これらの例に挙
げられた単純なポリオールから出発する低分子量のヒド
ロキシル基を有するポリカブラフトーンも通している。
は500未満の分子量を宵する多価脂肪族アルコールと
混合して使用することもできる0通する多価アルコール
は1.4−ジヒドロキシブタン、ネオペンチルグリコー
ル、1.6−シヒドロキシーヘキサン、1.3−ジヒド
ロキシ−2−エチル−ヘキサン、1.6−シヒドロキシ
ー2.2.4− )リメチルヘキサン、1.6−シヒド
ロキシー2.4.4−トリメチルヘキサン、トリメチロ
ールプロパン、グリセリン、並びにこの種の単純ポリオ
ールと不足量のたとえばアジピン酸、コハク酸およびア
ゼライン酸のような脂肪族ジカルボン酸との短鎖ヒドロ
キシ官能性ポリエーテル類を包含する。これらの例に挙
げられた単純なポリオールから出発する低分子量のヒド
ロキシル基を有するポリカブラフトーンも通している。
これら多価アルコール類の任意の混合物も使用すること
ができる。
ができる。
しかしながら、水および/または多価アルコールの同時
使用は望ましくない、この種の追加出発物質を使用する
場合、これらはジアミン1モル当り最高0.2モルの水
および/またはジアミン1モル当り最高1モル、好まし
くは0.5モルの多価アルコールの量にて使用すべきで
ある。
使用は望ましくない、この種の追加出発物質を使用する
場合、これらはジアミン1モル当り最高0.2モルの水
および/またはジアミン1モル当り最高1モル、好まし
くは0.5モルの多価アルコールの量にて使用すべきで
ある。
本発明の方法において、出発ジイソシアネートおよびジ
アミン或いはジアミンと水および/または多価アルコー
ルとの混合物は、少なくとも4:l〜25:1、特に好
ましくは7:1〜20:lのイソシアネート基対アミノ
基の当量比に対応する量で連続的に反応させ、第1アミ
ノ基はこの種の計算の目的で一価の基として考慮される
。
アミン或いはジアミンと水および/または多価アルコー
ルとの混合物は、少なくとも4:l〜25:1、特に好
ましくは7:1〜20:lのイソシアネート基対アミノ
基の当量比に対応する量で連続的に反応させ、第1アミ
ノ基はこの種の計算の目的で一価の基として考慮される
。
本発明には出発物質を互いに250℃より高い、好まし
くは270℃以上、特に十分混合した直後に270℃〜
320℃の間の温度で反応させることが必須である。こ
れらの反応開始時における高反応温度は、ジイソシアネ
ートを180℃より高い、好ましくは220℃より高い
温度まで予備加熱することにより達成することができる
。大過剰のジイソシアネートを使用する場合、ジアミン
またはジアミンと水および/または多価アルコールとの
混合物の予備加熱はしばしば不必要である。
くは270℃以上、特に十分混合した直後に270℃〜
320℃の間の温度で反応させることが必須である。こ
れらの反応開始時における高反応温度は、ジイソシアネ
ートを180℃より高い、好ましくは220℃より高い
温度まで予備加熱することにより達成することができる
。大過剰のジイソシアネートを使用する場合、ジアミン
またはジアミンと水および/または多価アルコールとの
混合物の予備加熱はしばしば不必要である。
しかしながら、一般にジアミンまたはジアミンと水およ
び/または多価アルコールとの混合物は約50〜200
℃まで予備加熱される。一般に、反応混合物は混合容器
と加熱しない場合にも出発物譬の加熱により予想しうる
温度よりも約20〜70℃高い温度まで加熱することが
予想される。
び/または多価アルコールとの混合物は約50〜200
℃まで予備加熱される。一般に、反応混合物は混合容器
と加熱しない場合にも出発物譬の加熱により予想しうる
温度よりも約20〜70℃高い温度まで加熱することが
予想される。
何故なら、一時的に生ずる反応のため高い反応熱が生ず
るからである0本発明に必須の高温度を確保するのに必
要な出発物質の加熱温度は、出発物質の比熱(約0.5
kcal/kg K)並びに反応エンタルピー(約3
5kca11モル)から良好に概算することができる。
るからである0本発明に必須の高温度を確保するのに必
要な出発物質の加熱温度は、出発物質の比熱(約0.5
kcal/kg K)並びに反応エンタルピー(約3
5kca11モル)から良好に概算することができる。
さらに、これらは必要に応じ単純な予備実験により決定
することもできる。
することもできる。
ジイソシアネートの加熱はできるだけ短時間内、好まし
くは30秒以内に行なうべきである。何故なら、これら
の化合物は温度感熱性であることが知られているからで
ある。この急速加熱は、従来技術における幻応の熱交換
装置を用いて達成することができる0本発明を実施する
のに有用な熱交換器は、シェル−および−チューブ型交
換器、バンドル型交換器およびプレート型交換器を包含
する。これらは流体加熱媒体にて加熱水蒸気を用いて、
或いは直接的電気加熱によって行なうことができる。3
秒間以内の時間内で初期ジイソシアネートを加熱処理し
うる熱交換器の使用が特に好適である。
くは30秒以内に行なうべきである。何故なら、これら
の化合物は温度感熱性であることが知られているからで
ある。この急速加熱は、従来技術における幻応の熱交換
装置を用いて達成することができる0本発明を実施する
のに有用な熱交換器は、シェル−および−チューブ型交
換器、バンドル型交換器およびプレート型交換器を包含
する。これらは流体加熱媒体にて加熱水蒸気を用いて、
或いは直接的電気加熱によって行なうことができる。3
秒間以内の時間内で初期ジイソシアネートを加熱処理し
うる熱交換器の使用が特に好適である。
反応体の連続流を、予備加熱後に混合室で混合する0本
発明の方法においては、各成分の強力混合に関し、混合
室の容積に対して特別の要求は存在しない、当業者に知
られた静的もしくは動的装置を使用することができる。
発明の方法においては、各成分の強力混合に関し、混合
室の容積に対して特別の要求は存在しない、当業者に知
られた静的もしくは動的装置を使用することができる。
一般に、反応成分を1端部にて直接に接触させる、邪魔
板を持たない単純な反応管で十分であり、かつこれが好
適でもある。
板を持たない単純な反応管で十分であり、かつこれが好
適でもある。
成分の導入個所は好ましくは有孔スクリーンもしくはノ
ズルの形態であって、その投入は上昇圧力下で行なうこ
とができる。この種の手段は、反応混合物がジイソシア
ネートおよびジアミンの供給jIR料に達しないように
確保する。この目的で断面積は、それぞれの場合供給本
管に対し1.5〜100バール、好ましくは1.5〜4
0バールの圧力となるように選択される。ノズルおよび
/または有孔スクリーンの形態および配置並びに高圧力
は、本発明にとって必須でない。
ズルの形態であって、その投入は上昇圧力下で行なうこ
とができる。この種の手段は、反応混合物がジイソシア
ネートおよびジアミンの供給jIR料に達しないように
確保する。この目的で断面積は、それぞれの場合供給本
管に対し1.5〜100バール、好ましくは1.5〜4
0バールの圧力となるように選択される。ノズルおよび
/または有孔スクリーンの形態および配置並びに高圧力
は、本発明にとって必須でない。
混合室および全ゆる冷却領域若しくはチャンバの容積、
並びに冷却領域もしくはチャンバにおける冷却の強さは
、出発成分の組合わせからなる反応混合物を250℃未
満の温度まで低下させる平均滞留時間が最大60秒、好
ましくは3o秒以内、特に好ましくは10秒以内となる
ように選択せねばならない0本発明の方法において、2
70℃以上の好適温度における反応混合物の平均滞留時
間は一般に最高20秒、好ましくは最高10秒、特に好
ましくは最高1秒である。
並びに冷却領域もしくはチャンバにおける冷却の強さは
、出発成分の組合わせからなる反応混合物を250℃未
満の温度まで低下させる平均滞留時間が最大60秒、好
ましくは3o秒以内、特に好ましくは10秒以内となる
ように選択せねばならない0本発明の方法において、2
70℃以上の好適温度における反応混合物の平均滞留時
間は一般に最高20秒、好ましくは最高10秒、特に好
ましくは最高1秒である。
混合室および全ての冷却領域もしくはチャンバを通過し
た後、反応混合物を適当な熱交換器により最高10分間
以内、好ましくは最高5分間以内で徐々にまたは段階的
に80〜220℃(好ましくは120〜200℃)の温
度まで連続的に冷却し、次いでこの温度にて適当な後反
応器により熱後処理を好ましくは5時間以内、より好ま
しくは2時間以内、特に好ましくは30分間までの滞留
時間にわたって行なう0反応混合物は上記した短時間以
内においてのみ250℃以上の温度にがけることが必須
である。しかしながら、熱後処理の時間は広範囲で変化
することができる。一般に、80〜220℃の温度範囲
における低温度にて、比較的長持間の熱後処理が望まし
い、より高い温度においては、比較的短い熱後処理が望
ましい。
た後、反応混合物を適当な熱交換器により最高10分間
以内、好ましくは最高5分間以内で徐々にまたは段階的
に80〜220℃(好ましくは120〜200℃)の温
度まで連続的に冷却し、次いでこの温度にて適当な後反
応器により熱後処理を好ましくは5時間以内、より好ま
しくは2時間以内、特に好ましくは30分間までの滞留
時間にわたって行なう0反応混合物は上記した短時間以
内においてのみ250℃以上の温度にがけることが必須
である。しかしながら、熱後処理の時間は広範囲で変化
することができる。一般に、80〜220℃の温度範囲
における低温度にて、比較的長持間の熱後処理が望まし
い、より高い温度においては、比較的短い熱後処理が望
ましい。
熱後処理は、たとえば、カスケード状に配置された反応
器において或いは連続流を存在させる攪拌容器において
行なうことができる。
器において或いは連続流を存在させる攪拌容器において
行なうことができる。
熱後処理の後、反応生成物は過剰の出発ジイソシアネー
トにおけるビウレット基を有するポリイソシアネートの
溶液として存在する。この溶液は、熱後処理の直後に、
或いは蒸留によりもしくはたとえばn−ヘキサンでの抽
出によりその後の時点で過剰の出発ジイソシアネートを
除去することができる。このようにして、ビウレット構
造を有する高原子価のポリイソシアネートを得ることが
でき、過剰の出発ジイソシアネートの最大含有量は0.
7重量%、好ましくは0.3重量%である。
トにおけるビウレット基を有するポリイソシアネートの
溶液として存在する。この溶液は、熱後処理の直後に、
或いは蒸留によりもしくはたとえばn−ヘキサンでの抽
出によりその後の時点で過剰の出発ジイソシアネートを
除去することができる。このようにして、ビウレット構
造を有する高原子価のポリイソシアネートを得ることが
でき、過剰の出発ジイソシアネートの最大含有量は0.
7重量%、好ましくは0.3重量%である。
本発明の方法により製造されるビウレット基を有するポ
リイソシアネート、特に1.6−ジイソシアナトヘキサ
ンおよび1.6−ジアミノ−ヘキサンを゛出発物質とし
て専ら使用することにより製造されたポリイソシアネー
トは、2成分ポリウレタンラッカーを製造するための貴
重な出発物質となる。
リイソシアネート、特に1.6−ジイソシアナトヘキサ
ンおよび1.6−ジアミノ−ヘキサンを゛出発物質とし
て専ら使用することにより製造されたポリイソシアネー
トは、2成分ポリウレタンラッカーを製造するための貴
重な出発物質となる。
本発明の生産物はその良好な色価、良好な助溶剤に対す
る希釈性、並びに比較的低い粘度を特徴とする。
る希釈性、並びに比較的低い粘度を特徴とする。
水および特にたとえば生産物にウレタンもしくはアロフ
ァネート基を組込むべく上記したような低分子量の多価
アルコールを使用すれば、それらから製造されるポリイ
ソシアネートおよびコーティングの柔軟性、結合性、加
水分解安定性、硬度および/または溶剤安定性を改質す
ることが可能となる。
ァネート基を組込むべく上記したような低分子量の多価
アルコールを使用すれば、それらから製造されるポリイ
ソシアネートおよびコーティングの柔軟性、結合性、加
水分解安定性、硬度および/または溶剤安定性を改質す
ることが可能となる。
以下、実施例により本発明をさらに説明し、これら実施
例において%は全て1量による。
例において%は全て1量による。
以下の実施例のそれぞれにおいて、第1図に示す装置を
使用した。
使用した。
第1図において、参照記号は次のものを示す:lはジイ
ソシアネートの攪拌容器を示し、2はジイソシアネート
の供給ポンプを示し、3はジアミンの撹拌容器を示し、 4はジアミンの供給ポンプを示し、 5は助溶剤の攪拌容器を示し、 6は助溶剤の供給ポンプを示し、 7はジアミン、および助溶剤を加熱するための熱交換器
を示し、 8はジイソシアネートを加熱するための熱交換器を示し
、 9は混合室を示し、 10は反応混合物を冷却するための熱交換器を示し、 11はこの方法の生産物に対するインペラ型混合器を示
している。
ソシアネートの攪拌容器を示し、2はジイソシアネート
の供給ポンプを示し、3はジアミンの撹拌容器を示し、 4はジアミンの供給ポンプを示し、 5は助溶剤の攪拌容器を示し、 6は助溶剤の供給ポンプを示し、 7はジアミン、および助溶剤を加熱するための熱交換器
を示し、 8はジイソシアネートを加熱するための熱交換器を示し
、 9は混合室を示し、 10は反応混合物を冷却するための熱交換器を示し、 11はこの方法の生産物に対するインペラ型混合器を示
している。
助溶剤(たとえば容器5からのジフェニルエーテル)を
連続駆動装置における操作開始時のみ使用しかつジイソ
シアネートと一緒に混合室中に導入して一定の温度条件
を生ぜしめ、このことは供給流における成分のバックミ
キシングが生じえないよう保証することを意味する。装
置の実際の始動は、溶剤流をジアミン龍に切換えること
によって簡単かつ安全に達成された。混合室中へのジイ
ソシアネートおよびジアミンの流れの入口の前にノズル
を設けて、この個所における高流速を達成した。原理上
、これらノズルの形状は自由に選択することができる。
連続駆動装置における操作開始時のみ使用しかつジイソ
シアネートと一緒に混合室中に導入して一定の温度条件
を生ぜしめ、このことは供給流における成分のバックミ
キシングが生じえないよう保証することを意味する。装
置の実際の始動は、溶剤流をジアミン龍に切換えること
によって簡単かつ安全に達成された。混合室中へのジイ
ソシアネートおよびジアミンの流れの入口の前にノズル
を設けて、この個所における高流速を達成した。原理上
、これらノズルの形状は自由に選択することができる。
何故なら、これらノズルは混合室エネルギーを反応溶液
に導入する役割を持たず、バックミキシングを確実に阻
止する役割のみを有するからである。
に導入する役割を持たず、バックミキシングを確実に阻
止する役割のみを有するからである。
混合室から流出した直後に、反応混合物を熱交換器10
によって実施例に示した滞留時間内で低温度レベルまで
冷却した0反応生成物の熱後処理を、連続出入流を有す
るインペラ型混合器11゛にて行なった。このような後
処理は、攪拌ポットカスケード或いは対応寸法の滞留領
域にて行なうこともできるであろう。
によって実施例に示した滞留時間内で低温度レベルまで
冷却した0反応生成物の熱後処理を、連続出入流を有す
るインペラ型混合器11゛にて行なった。このような後
処理は、攪拌ポットカスケード或いは対応寸法の滞留領
域にて行なうこともできるであろう。
攪拌容器1,3.5および11としては、ガラス容器を
使用した。ピストン投入ポンプ(LEWA)をポンプ2
.4および6として使用した。
使用した。ピストン投入ポンプ(LEWA)をポンプ2
.4および6として使用した。
熱交換器7および8としては二重パイプ熱交換器を使用
し、これらを伝熱媒体としての油によって駆動し、次の
寸法を有するニ ア 熱交換器の内部容量 22.8cd 0.4
cd熱交換器の表面積 415 cj 31
.5cdこれら寸法により、高温度での所望の短い滞留
時間が達成された。
し、これらを伝熱媒体としての油によって駆動し、次の
寸法を有するニ ア 熱交換器の内部容量 22.8cd 0.4
cd熱交換器の表面積 415 cj 31
.5cdこれら寸法により、高温度での所望の短い滞留
時間が達成された。
混合室9を円筒状パイプとして形成し、ジアミン用の直
径0.1 mmのノズル開口部と入口におけるジイソシ
アネート用の直径0.5階−の2個のノズル開口部とを
設け、長さ5cmX4m+wの寸法を与えた。
径0.1 mmのノズル開口部と入口におけるジイソシ
アネート用の直径0.5階−の2個のノズル開口部とを
設け、長さ5cmX4m+wの寸法を与えた。
容積は0.6−とした、混合室に直接接続した熱交換器
lOはさらに可変容積のパイプ型熱交換器とすることも
でき、種々異なるセクションを様々に調節することもで
きる。正確な条件を、個々の実施例で別々に示す。
lOはさらに可変容積のパイプ型熱交換器とすることも
でき、種々異なるセクションを様々に調節することもで
きる。正確な条件を、個々の実施例で別々に示す。
l旌五−上
1.6−ジイソシアナト−ヘキサン(HDI)と1.6
−ジアミツヘキサン(HD^)とを70℃にて容器lお
よび3に導入した。ジフェニルエーテルを、不 。
−ジアミツヘキサン(HD^)とを70℃にて容器lお
よび3に導入した。ジフェニルエーテルを、不 。
活性溶剤として同様に約70℃にて容器5中へ導入した
。15分間にわたり338 g /sinのHDIと2
0.0 g /sinの助溶剤(HflAの代わり)と
を熱交換器7および8を介して240℃(1101)お
よび190℃(助溶剤)の温度まで加熱すると共に混合
室中へ導入した後、助溶剤の流入を遮断した。
。15分間にわたり338 g /sinのHDIと2
0.0 g /sinの助溶剤(HflAの代わり)と
を熱交換器7および8を介して240℃(1101)お
よび190℃(助溶剤)の温度まで加熱すると共に混合
室中へ導入した後、助溶剤の流入を遮断した。
毎時20.3 kgのHDI (=120.8モル/h
)を毎時1、18 kgの)10^(・10.17モル
/h)と共に熱交換器7および8により240℃(HD
りおよび190℃(1(1)A)の温度まで加熱して、
これらを混合室中へ導入した。混合室は285℃の温度
に調整した。
)を毎時1、18 kgの)10^(・10.17モル
/h)と共に熱交換器7および8により240℃(HD
りおよび190℃(1(1)A)の温度まで加熱して、
これらを混合室中へ導入した。混合室は285℃の温度
に調整した。
混合室中への供給本管の入口から熱交換器10中への入
口に到るこの温度の平均滞留時間は約0.5秒であった
6次いで、285℃の温度で混合室から流出する反応混
合物を熱交換器10にて140℃まで冷却した。この熱
交換器における平均滞留時間は4分間であった。冷却器
10に流入する時点から250℃の温度まで低下する時
点に到る時間は約4秒であった0次いで、反応混合物を
撹拌容器ll内で140℃にて1時間の平均滞留時間に
わたり攪拌した。攪拌容器11から連続流出する工程生
成物(21,48kt/ h)は39.4%のNGO含
有量を有した。薄層蒸発器(図示せず)により過剰の[
0を0.3%の残留含有量まで除去した後、粗製溶液1
kg当り357gのビウレット基を有するポリイソシ
アネートが得られ、その特性は次の通りであった: NGO含有量 22.7%粘度
(23℃) 5870mPa5AP
HA色価 70〜90叉隻±−
1 実施例1に記載したと同じ手順を用い、21.2fur
/h(・126モル/h)の1101を0.812 k
g/h(・7.0モル/h)のHDAに対しくすなわち
18:1のモル比にて)次の条件下で反応させた:反応
前のMDIの温度: 260℃反応前反応
前Aの温度: 140℃混合室中の温度:
290℃290℃における平均滞留
時間二0.5秒混合室から流出した後、この混合物を3
分間以内に160℃まで冷却し、ここで冷却器10中へ
流入する時点から250℃の温度まで低下する時点に到
る時間(平均滞留時間)は約4秒であり、次いでこの温
度にてさらに30分間攪拌した。
口に到るこの温度の平均滞留時間は約0.5秒であった
6次いで、285℃の温度で混合室から流出する反応混
合物を熱交換器10にて140℃まで冷却した。この熱
交換器における平均滞留時間は4分間であった。冷却器
10に流入する時点から250℃の温度まで低下する時
点に到る時間は約4秒であった0次いで、反応混合物を
撹拌容器ll内で140℃にて1時間の平均滞留時間に
わたり攪拌した。攪拌容器11から連続流出する工程生
成物(21,48kt/ h)は39.4%のNGO含
有量を有した。薄層蒸発器(図示せず)により過剰の[
0を0.3%の残留含有量まで除去した後、粗製溶液1
kg当り357gのビウレット基を有するポリイソシ
アネートが得られ、その特性は次の通りであった: NGO含有量 22.7%粘度
(23℃) 5870mPa5AP
HA色価 70〜90叉隻±−
1 実施例1に記載したと同じ手順を用い、21.2fur
/h(・126モル/h)の1101を0.812 k
g/h(・7.0モル/h)のHDAに対しくすなわち
18:1のモル比にて)次の条件下で反応させた:反応
前のMDIの温度: 260℃反応前反応
前Aの温度: 140℃混合室中の温度:
290℃290℃における平均滞留
時間二0.5秒混合室から流出した後、この混合物を3
分間以内に160℃まで冷却し、ここで冷却器10中へ
流入する時点から250℃の温度まで低下する時点に到
る時間(平均滞留時間)は約4秒であり、次いでこの温
度にてさらに30分間攪拌した。
41.8%のNCOi&育量を有する22.12kr/
hの「粗製ビウレット溶液」が得られ、これは0.2%
の残留含有量まで過剰の801を除去した後に次の特性
を冑するポリイソシアネート280gを粗製溶液1 k
g当りに生成した: NGO含有ml 23.1%
粘度(23℃) 2450+wPa
sAPHA色価 110−130大
立■−主 実施例Iに記載したと同じ手順を用い、19.2kg/
h(−114,3モル/h)のHDIを1.33 k
r/h(−11,4モル/h)の)10^に対しくすな
わち10:1のモル比にて)次の条件下で反応させた:
反応前のHDIの温度= 220℃反応前
反応前Aの温度: 160℃混合室におけ
る温度: 278℃278℃における平均
滞留時間二0.5秒混合室から流出した反応混合物を5
分間以内に120℃まで冷却し、次いでこの温度でさら
に4時間攪拌した。この工程において、冷却器10中へ
流入する時点から250℃の温度以下に低下する時点ま
での時間(平均滞留時間)は5秒間であった。
hの「粗製ビウレット溶液」が得られ、これは0.2%
の残留含有量まで過剰の801を除去した後に次の特性
を冑するポリイソシアネート280gを粗製溶液1 k
g当りに生成した: NGO含有ml 23.1%
粘度(23℃) 2450+wPa
sAPHA色価 110−130大
立■−主 実施例Iに記載したと同じ手順を用い、19.2kg/
h(−114,3モル/h)のHDIを1.33 k
r/h(−11,4モル/h)の)10^に対しくすな
わち10:1のモル比にて)次の条件下で反応させた:
反応前のHDIの温度= 220℃反応前
反応前Aの温度: 160℃混合室におけ
る温度: 278℃278℃における平均
滞留時間二0.5秒混合室から流出した反応混合物を5
分間以内に120℃まで冷却し、次いでこの温度でさら
に4時間攪拌した。この工程において、冷却器10中へ
流入する時点から250℃の温度以下に低下する時点ま
での時間(平均滞留時間)は5秒間であった。
36.8%のNGO含有量を有する20.53kr/h
の「粗製ビウレット溶液」が得られた。過剰のHDIを
除去した後(0,1%の残留含有量まで)、次の特性を
有するポリイソシアネート460gが粗製溶液1 kg
あたりに得られた: NGO含有量 21.7%粘It(2
3℃) IO,50OaPasAPHA
色価 60〜70大隻斑−土 実施例1に記載した手順を用い、14.61qt/h(
−86,9モル/h)のHallを3モル部のIIDA
と1モル部の2.2−ジメチループロパンジオールー1
.3との混合物1.07 kg/ hと次の条件下で反
応させた: 反応前のHDIの温度: 24−3℃反
応前のHDA/ネオペンチルグリコール混合物の温度:
190℃混合室における温度:
272℃272℃における平均滞留時間
: 約0.7秒混合室から流出した後、この混合物を
3分間以内に145℃まで冷却し、次いでこの温度にて
さらに約30分間攪拌した。この工程において、冷却器
10中へ流入する時点から250℃の温度以下に低下す
る時点までの時間(平均滞留時間)は約4秒間であった
。
の「粗製ビウレット溶液」が得られた。過剰のHDIを
除去した後(0,1%の残留含有量まで)、次の特性を
有するポリイソシアネート460gが粗製溶液1 kg
あたりに得られた: NGO含有量 21.7%粘It(2
3℃) IO,50OaPasAPHA
色価 60〜70大隻斑−土 実施例1に記載した手順を用い、14.61qt/h(
−86,9モル/h)のHallを3モル部のIIDA
と1モル部の2.2−ジメチループロパンジオールー1
.3との混合物1.07 kg/ hと次の条件下で反
応させた: 反応前のHDIの温度: 24−3℃反
応前のHDA/ネオペンチルグリコール混合物の温度:
190℃混合室における温度:
272℃272℃における平均滞留時間
: 約0.7秒混合室から流出した後、この混合物を
3分間以内に145℃まで冷却し、次いでこの温度にて
さらに約30分間攪拌した。この工程において、冷却器
10中へ流入する時点から250℃の温度以下に低下す
る時点までの時間(平均滞留時間)は約4秒間であった
。
ビウレット基とウレタン基とアロファネート基とを含有
し35.8%のNGO含有量を有する粗製溶液15.6
7kg/hが得られ、これは0.3%の残留含有量まで
過剰のI(DIを除去した後に粗製溶液1眩当り413
gのポリイソシアネートを生成し、これは次の特性を有
した: NGO含有1 20.7%粘度(23
℃) 18.900mPa5APHA
色価 180大土勇−立 実施例1に記載した手j頓を用い、l 5. Okg/
h(= 89.3モル/h)のHDIを95モル部の
1(DAと5モル部の水との混合物1.099kg/h
に対し次の条件下で反応させた; 反応前)HDI (7)温度: 240
℃反応前反応前A/)I□0混合物の温度: 190
℃混合室における温度: 295℃290
℃における平均滞留温度: 約0.6抄部合室から流
出した後、この混合物を2分間以内に160℃まで冷却
し、次いでこの温度にてさらに15分間攪拌した。この
工程において、冷却器10中へ流入する時点から250
’Cの温度以下に低下する時点に到る時間(平均滞留時
間)は約6秒間であった。
し35.8%のNGO含有量を有する粗製溶液15.6
7kg/hが得られ、これは0.3%の残留含有量まで
過剰のI(DIを除去した後に粗製溶液1眩当り413
gのポリイソシアネートを生成し、これは次の特性を有
した: NGO含有1 20.7%粘度(23
℃) 18.900mPa5APHA
色価 180大土勇−立 実施例1に記載した手j頓を用い、l 5. Okg/
h(= 89.3モル/h)のHDIを95モル部の
1(DAと5モル部の水との混合物1.099kg/h
に対し次の条件下で反応させた; 反応前)HDI (7)温度: 240
℃反応前反応前A/)I□0混合物の温度: 190
℃混合室における温度: 295℃290
℃における平均滞留温度: 約0.6抄部合室から流
出した後、この混合物を2分間以内に160℃まで冷却
し、次いでこの温度にてさらに15分間攪拌した。この
工程において、冷却器10中へ流入する時点から250
’Cの温度以下に低下する時点に到る時間(平均滞留時
間)は約6秒間であった。
35.1%のNGO含有量を有する16.0kg/h(
7)「粗製ビウレット溶液」が得られ1、これは過剰の
HDIを0.2%の残留含有量まで除去した後にIli
製溶液1 kg当り536gのポリイソシアネートを生
成し、これは次の特性を有した: NGO含有量 21.3%粘度(23
℃ン 30. 000sPasAPHA
色価 +10−130以上本発明
を説明の目的で詳細に記載したが、この詳細は単に説明
の目的であって、本発明の思想および範囲を逸脱するこ
となく種々の改変をなしうろことが当業者には了解され
よう。
7)「粗製ビウレット溶液」が得られ1、これは過剰の
HDIを0.2%の残留含有量まで除去した後にIli
製溶液1 kg当り536gのポリイソシアネートを生
成し、これは次の特性を有した: NGO含有量 21.3%粘度(23
℃ン 30. 000sPasAPHA
色価 +10−130以上本発明
を説明の目的で詳細に記載したが、この詳細は単に説明
の目的であって、本発明の思想および範囲を逸脱するこ
となく種々の改変をなしうろことが当業者には了解され
よう。
第11fflは本発明の方法を実施するのに有用な装置
の略図である。 1−攪拌容器 2・・・ポンプ3・・−撹
拌容器 4・・−ポンプ7.8−−一熱交
換器 9−混合室代理人の氏名 川原1)
−穂 FIG、 1
の略図である。 1−攪拌容器 2・・・ポンプ3・・−撹
拌容器 4・・−ポンプ7.8−−一熱交
換器 9−混合室代理人の氏名 川原1)
−穂 FIG、 1
Claims (13)
- (1)(a)脂肪族および/または脂環式に結合したイ
ソシアネート基を有する有機ジイソシアネートの過剰量
を、 (b)脂肪族および/または脂環式に結合した第1アミ
ノ基を有する有機ジアミンと、 250℃より高い温度にて反応器中で反応させることを
特徴とするビウレツト構造を有するポリイソシアネート
の製造方法。 - (2)反応を連続的に行なう特許請求の範囲第1項記載
の方法。 - (3)反応を270℃より高い温度で行なう特許請求の
範囲第1項記載の方法。 - (4)反応体を60秒以内の平均滞留時間にわたり反応
器内に存在させる特許請求の範囲第1項記載の方法。 - (5)反応体を60秒以内の平均滞留時間にわたり反応
器内に存在させる特許請求の範囲第3項記載の方法。 - (6)有機ジアミンを水および/または500未満の分
子量を有する多価脂肪族アルコールと混合して使用する
特許請求の範囲第1項記載の方法。 - (7)有機ジアミンをジアミン1モル当り0.2モルま
での水および/または1モルまでの500未満の分子量
を有する多価アルコールと混合して使用する特許請求の
範囲第1項記載の方法。 - (8)有機ジイソシアネートが1,6−ジイソシアナト
−ヘキサンである特許請求の範囲第1項記載の方法。 - (9)有機ジアミンが1,6−ジアミノ−ヘキサンであ
る特許請求の範囲第8項記載の方法。 - (10)有機ジアミンが1,6−ジアミノ−ヘキサンで
ある特許請求の範囲第1項記載の方法。 - (11)反応混合物を10分間以内に80〜220℃の
温度まで冷却することをさらに含む特許請求の範囲第1
項記載の方法。 - (12)未反応ジイソシアネート(a)を蒸留により反
応混合物から除去することをさらに含む特許請求の範囲
第11項記載の方法。 - (13)未反応ジイソシアネート(a)を蒸留により反
応混合物から除去することをさら含む特許請求の範囲第
1項記載の方法。
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DE19873700209 DE3700209A1 (de) | 1987-01-07 | 1987-01-07 | Verfahren zur herstellung von polyisocyanaten mit biuretstruktur |
DE3700209.0 | 1987-01-07 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63174961A true JPS63174961A (ja) | 1988-07-19 |
JP2668233B2 JP2668233B2 (ja) | 1997-10-27 |
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---|---|---|---|
JP63000167A Expired - Fee Related JP2668233B2 (ja) | 1987-01-07 | 1988-01-05 | ビウレツト構造を有するポリイソシアネートの製造方法 |
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EP (1) | EP0277353B1 (ja) |
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AU (1) | AU593707B2 (ja) |
BR (1) | BR8800021A (ja) |
CA (1) | CA1315799C (ja) |
DE (2) | DE3700209A1 (ja) |
ES (1) | ES2015039B3 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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