KR101503743B1 - 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법 - Google Patents

이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법 Download PDF

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김양수
최광식
송준원
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Abstract

본 발명은 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 삼량체화 촉매의 존재하에서, 지방족 및/또는 지환족 디이소시아네이트를 삼량체화시킴으로써, 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트를 제조하는 방법에 관한 것이며, 특히, 종래 삼량체화 촉매의 음이온 유기산염 사슬길이보다 짧고 분자량이 낮은 촉매를 적용하여 촉매활성을 향상시키고, 이에 따라 촉매 사용량을 감소시키며, 삼량체화된 제품의 칼라를 향상시키고, 삼량체화 촉매의 음이온 유기산염 사슬길이보다 짧고 분자량이 낮은 촉매 사용에 따른 제품내 암모니아 취기를 오존 처리하여 촉매의 취기를 제거하여 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법{PREPARATION OF ISOCYANURATE TYPE POLYISOCYANATE}
본 발명은 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 삼량체화 촉매의 존재하에서, 지방족 및/또는 지환족 디이소시아네이트를 삼량체화시킴으로써, 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트를 제조하는 방법에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 종래 삼량체화 촉매의 음이온 유기산염의 분자량보다 작은 촉매를 적용하여 촉매활성을 향상시키고, 이에 따라 촉매 사용량을 감소시키며, 삼량체화된 제품의 칼라를 향상시키고, 삼량체화 촉매의 음이온 유기산염의 분자량이 작은 삼량화 촉매 사용에 따른 제품내 암모니아 취기를 오존 처리하여 촉매의 취기를 제거하여 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이소시아누레이트기를 함유하는 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트는 뛰어난 코팅 물성, 예컨대, 내후성을 갖는 것으로 알려져 있으며, 코팅의 건조성 및 가교성이 우수하고, 낮은 점도, 폴리올과의 상용성 및 저극성 용매 내에서의 용해성을 가지므로 폴리이소시아네이트보다 더 안정하기 때문에 디이소시아네이트를 삼량화하여 사용한다.
통상적으로, 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트는 삼량체화 촉매의 존재하에서, 바람직하게는 지방족 및/또는 지환족 디이소시아네이트, 예를 들면 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI) 또는 1-이소시아네이토-3,5,5-트리메틸-3-이소시아네이토메틸시클로헥산(IPDI)을 삼량체화시킴으로써 제조한다.
종래, 디이소시아네이트의 삼량체화 제조방법으로는 한국등록특허 10-0447103호에 톨루엔디이소시아네이트(TDI), 4,4′디시클로헥실메탄디이소시아네이트(H12MDI), 자이렌디이소시아네이트(XDI), 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트(TMDI), 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI), 1,4-시클로헥산비스(메틸이소시아네이트)(H6XDI), 헥사메틸렌디이소시아네이트(HMDI)로 이루어진 군으로부터 선택되는 이소시아네이트 모노머와 가소제를 1:99∼99:1의 중량비로 혼합하여 60∼90℃로 가열하는 단계; 상기 혼합물에 포타슘아세테이트, 초산나트륨, 디메틸사이크로헥실아민, 테트라메틸프로판디아민, 스타노오스옥토에이트, 포타슘옥토에이트, 디아미노부탄, 포타슘하이드록사이드, 테트라메틸에탄디아민 및 디메틸아미노프로필아민으로 이루어진 군으로부터 2 이상 선택된 혼합촉매 0.5~10중량%를 첨가하는 단계; 및 상기 혼합촉매를 포함하는 혼합물에 이소시아네이트 함량이 초기의 이소시아네이트 함량의 6~12%가 될 때까지 60~90℃에서 반응시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이소시아네이트 삼량체의 제조방법이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1087928에 트리알킬히드록시알킬암모늄염, 예를 들면 N,N,N-트리메틸-N-2-히드록시프로필암모늄 p-3차-부틸벤조에이트, 특히 N,N,N-트리메틸-N-2-히드록시프로필암모늄 2-에틸헥사노에이트 삼량체화 촉매의 존재하에서, 1,3-비스(이소시아네이토메틸)시클로헥산과 1,4-비스(이소시아네이토메틸)시클로헥산의 이성질체 혼합물(단, 이성질체 혼합물은 5 중량% 이상의 1,4-이성질체를 포함함)을 포함하는 유기 디이소시아네이트를 부분적으로 고리화시키고, 고리화가 완결되면 삼량체화 촉매를 불활성화시킴을 포함하는, 이소시아누레이트 폴리이소시아네이트 혼합물의 제조방법이 공지되어 있다.
그러나, 종래 상기 기술들은 삼량화 촉매의 활성이 미흡하므로 이에 따른 촉매 사용량이 상대적으로 증가되며, 삼량체화 수율 및 제품의 칼라가 만족스럽지 못한 단점이 있었으므로 이에 본 발명자들은 삼량화 촉매의 음이온 유기산염의 분자량을 낮추면 삼량체화 촉매활성이 향상되고, 이에 따라 촉매 사용량을 감소시킬 수 있으며, 삼량체화된 제품의 칼라를 향상시키고, 음이온 유기산염의 분자량이 낮은 삼량화 촉매 사용에 따른 제품내 암모니아 취기를 오존 처리하여 촉매의 취기를 제거하여 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트를 제조할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 종래 삼량체화 촉매의 음이온 유기산염의 분자량보다 낮은 촉매를 적용하여 촉매활성을 향상시키고, 이에 따라 촉매 사용량을 감소시키며, 삼량체화된 제품의 칼라를 향상시키고, 삼량화 촉매의 음이온 유기산염의 분자량이 낮은 삼량화 촉매 사용에 따른 제품내 암모니아 취기를 오존 처리하여 촉매의 취기를 제거하여 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트를 제조하는 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명은 상기 과제의 해결을 위하여, 1,100~1,300중량부의 이소시아네이트 화합물을 반응기에 넣고 교반하면서 70℃까지 가열하는 단계; 삼량화 촉매용액 0.5~2중량부를 반응기내 이소시아네이트 화합물에 분할 투입하고 80℃까지 상승시키는 단계; 반응기내의 온도를 70℃~80℃로 유지하면서, 반응의 진행도를 굴절율(n25D)로 확인하면서 반응을 진행시키는 단계; 반응혼합물이 일정 굴절율에 도달한 시점에서, 촉매의 실효제로서 모노클로로초산의 자이렌용액 1~2중량부를 반응기내에 첨가하여 반응을 종결시키는 단계; 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 반응혼합물 중 과량의 이소시아네이트 화합물을 박막증발기에서 증류에 의해 분리시켜 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트를 수득하는 단계; 상기 수득된 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트를 오존처리하여 촉매취기를 탈취하는 단계;를 포함하는 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 이소시아네이트 화합물은 2,4- 및 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 메타- 및 파라-페닐렌 디이소시아네이트, 1,5-나프틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 비스(2-이소시아네이토)푸마레이트, 4,4'-디시클로헥산메틸렌 디이소시아네이트, 1,5-테트라히드로나프틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 삼량화 촉매용액은 N,N,N-트리메틸-N-2-하이드록시프로필암모늄 2,2-다이메틸프로파네이트 부틸셀로솔브 용액 또는 N,N,N-트리메틸-N-2-하이드록시프로필암모늄 2,2-다이메틸부타노에이트의 부틸셀로솔브 용액인 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 촉매의 실효제로서 모노클로로초산의 자이렌용액은 모노클로로초산의 6.8중량% 자이렌용액인 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 반응을 종결시키는 단계에서 반응혼합물의 굴절율이 1.4670에 도달한 시점에서 반응을 종결시키는 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 수득된 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 HAZEN COLOR수는 30이하인 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법을 과제의 해결수단으로 한다.
본 발명에 의한 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법은 종래 삼량체화 촉매의 음이온 유기산염의 분자량보다 낮은 촉매를 적용하여 촉매활성을 향상시키고, 이에 따라 촉매 사용량을 감소시키며, 삼량체화된 제품의 칼라를 향상시키킴으로서 수율 및 생산성 향상과 제품의 품질향상의 효과가 있다.
본 발명은 1,100~1,300중량부의 이소시아네이트 화합물을 반응기에 넣고 교반하면서 70℃까지 가열하는 단계; 삼량화 촉매용액 0.5~2중량부를 반응기내 이소시아네이트 화합물에 분할 투입하고 80℃까지 상승시키는 단계; 반응기내의 온도를 70℃~80℃로 유지하면서, 반응의 진행도를 굴절율(n25D)로 확인하면서 반응을 진행시키는 단계; 반응혼합물이 일정 굴절율에 도달한 시점에서, 촉매의 실효제로서 모노클로로초산의 자이렌용액 1~2중량부를 반응기내에 첨가하여 반응을 종결시키는 단계; 반응혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 반응혼합물 중 과량의 이소시아네이트 ㅎ화합물을 박막증발기에서 증류에 의해 분리시켜 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트를 수득하는 단계; 상기 수득된 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트를 오존처리하여 촉매취기를 탈취하는 단계;를 포함하는 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 이소시아네이트 화합물은 2,4- 및 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 메타- 및 파라-페닐렌 디이소시아네이트, 1,5-나프틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 비스(2-이소시아네이토)푸마레이트, 4,4'-디시클로헥산메틸렌 디이소시아네이트, 1,5-테트라히드로나프틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 삼량화 촉매용액은 N,N,N-트리메틸-N-2-하이드록시프로필암모늄 2,2-다이메틸프로파네이트의 부틸셀로솔브 용액 또는 N,N,N-트리부틸-N-2-하이드록시프로필암모늄 2,2-다이메틸부타노에이트의 부틸셀로솔브 용액인 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 촉매의 실효제로서 모노클로로초산의 자이렌용액은 모노클로로초산의 6.8중량% 자이렌용액인 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 반응을 종결시키는 단계에서 반응혼합물의 굴절율이 1.4670에 도달한 시점에서 반응을 종결시키는 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 수득된 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 HAZEN COLOR수는 30이하인 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법을 기술구성의 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
우선, 본 발명의 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법은 1,100~1,300중량부의 이소시아네이트 화합물을 반응기에 넣고 교반하면서 70℃까지 가열하는 단계; 삼량화 촉매용액 0.5~2중량부를 반응기내 이소시아네이트 화합물에 분할 투입하고 80℃까지 상승시키는 단계; 반응기내의 온도를 70℃~80℃로 유지하면서, 반응의 진행도를 굴절율(n25D)로 확인하면서 반응을 진행시키는 단계; 반응혼합물이 일정 굴절율에 도달한 시점에서, 촉매의 실효제로서 모노클로로초산의 자이렌용액 1~2중량부를 반응기내에 첨가하여 반응을 종결시키는 단계; 반응혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 반응혼합물 중 과량의 이소시아네이트 화합물을 박막증발기에서 증류에 의해 분리시켜 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트를 수득하는 단계; 상기 수득된 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트를 오존처리하여 촉매취기를 탈취하는 단계;를 포함하여 구성된다.
주지된 바와 같이, 본 발명에서 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트 화합물은 하기 [화학식 1]로 표현되는 이소시아누레이트 결합을 갖는 화합물이다.
[화학식 1]
Figure 112014059872954-pat00001
통상적으로, 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트는 삼량체화 촉매의 존재하에서, 바람직하게는 지방족 및/또는 지환족 디이소시아네이트, 예를 들면 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI) 또는 1-이소시아네이토-3,5,5-트리메틸-3-이소시아네이토메틸시클로헥산(IPDI)을 삼량체화시킴으로써 제조한다.
이 때, 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트 화합물의 제조방법중 사용되는 삼량체화 촉매로는 이소시아누레이트 형성 반응에 대해 비교적 활성 및 안정성이 우수한 4차 암모늄 화합물 또는 그의 유기 약산 염이 사용되고 있으나, 이들 삼량체화 촉매들중 제조 및 정제가 단순한 트리알킬히드록시알킬암모늄염, 예를 들면 N,N,N-트리메틸-N-2-히드록시프로필암모늄 p-3차-부틸벤조에이트, 특히 N,N,N-트리메틸-N-2-히드록시프로필암모늄 2-에틸헥사노에이트인 삼량체화 촉매중의 음이온 유기산염의 분자량이 큰 삼량체화 촉매가 사용되고 있다.
그러나, 상기 촉매들은 삼량체화 촉매중의 음이온 유기산염이 벤조에이트 또는 헥사노에이트로서 분자량이 커서 상대적으로 촉매활성이 만족스럽지 못한데, 그 이유는 반응메카니즘상 유기산염의 사슬길이가 길고 이에 따른 분자량이 커서 이소시아네이트와 4급 암모늄염의 접촉이 원활하지 못한데서 기인하기 때문인데, 즉, 유기산염의 사슬길이가 길고 이에 따른 분자량이 긴 것 대신에, 유기산염의 사슬길이가 짧고 이에 따른 분자량이 작은 것을 사용하면, 동일 중량의 촉매를 사용했을 경우, 상대적으로 분자량이 낮은 촉매의 몰함량이 더 높기 때문에 이소시아네이트와 4급 암모늄염의 접촉이 원활하여 활성이 증대된다.
따라서, 본 발명에서는 상기 삼량화 촉매로서 유기산염의 사슬길이가 상대적으로 짧고 분자량이 낮은 N,N-트리메틸-N-2-하이드록시프로필암모늄 2,2-다이메틸프로파네이트의 부틸셀로솔브 용액 또는 N,N,N-트리메틸-N-2-하이드록시프로필암모늄 2,2-다이메틸부타노에이트의 부틸셀로솔브 용액을 사용하여 촉매활성을 향상시키도록 한다.
그러나, 상기 N,N-트리메틸-N-2-하이드록시프로필암모늄 2,2-다이메틸프로파네이트의 부틸셀로솔브 용액 또는 N,N,N-트리메틸-N-2-하이드록시프로필암모늄 2,2-다이메틸부타노에이트의 부틸셀로솔브 용액은 유기산염의 사슬길이가 짧고 이에 따른 분자량이 작아 촉매활성반응이 향상되기는 하나, 분자량이 작은 촉매의 사용으로 인해 최종 생성물에 특유의 암모늄 취기가 발생하며, 이러한 암모늄 취기는 최종 생성물을 수득한 후, 후처리로서 오존 처리를 통해 제거할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 이소시아네이트 화합물은 2,4- 및 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 메타- 및 파라-페닐렌 디이소시아네이트, 1,5-나프틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 비스(2-이소시아네이토)푸마레이트, 4,4'-디시클로헥산메틸렌 디이소시아네이트, 1,5-테트라히드로나프틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며 이 중에서, 공업적 입수가능성의 관점에서, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)가 바람직하다
한편, 본 발명에서 이소시아누레이트 형성 반응의 진행도를 굴절율(n25D)로 확인하면서 반응을 진행시켜 반응혼합물이 일정 굴절율 설정값에 도달하면 이소시아누레이트 형성 반응을 중단시키며, 이 때, 반응 진행을 즉시 중단시킬 필요가 있는데 왜냐하면, 이소시아네이트기의 고리 삼량체화 형성으로, 초기의 반응 속도가 극도로 빠르기 때문에 초기에 반응 진행을 중단시키기가 극도로 어려워지기 때문이므로 따라서, 삼량화 촉매를 분할 투입하는 것이 바람직하며, 이소시아누레이트 형성 반응을 중단시키기 위해서는 삼량화 촉매를 산성 화합물에 의한 중화, 열분해 또는 화학분해에 의해 촉매를 비활성화시키는 실효제를 투입한다.
상기 촉매의 실효제로서는 모노클로로초산의 자이렌용액을 사용하는 바, 모노클로로초산의 6.8중량% 자이렌용액을 사용하는 것이 바람직하며, 반응을 종결시키는 단계에서 반응혼합물의 굴절율은 1.4670에 도달한 시점에서 반응을 종결시키는 것이 바람직하고, 이때, 수득된 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 HAZEN COLOR수는 30이하로서 제품칼라가 향상된다.
또한, 반응이 종결되면, 반응혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 여과를 수행하여 비활성화된 이소시아누레이트 형성 반응 촉매를 제거하고, 반응혼합물 중 미반응의 이소시아네이트 화합물을 박막증발기에서 증류에 의해 분리시켜 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트를 수득하며, 상기 수득된 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트를 오존처리하여 촉매취기를 탈취한다.
교반기, 콘덴서, 질소 유입구, 서머커플이 장착된 2 liter flask에 1300g의 HDI를 넣은 후 교반하면서 70℃까지 가열하였다. 원하는 온도에 도달한 후 이소시아누레이트화 촉매로서 N,N,N-트리메틸-N-2-하이드록시프로필 암모늄 2,2-다이메틸프로파네이트의 12.5% 부틸셀로솔브 용액을 분할 첨가하였다. 이 촉매용액을 총량으로 0.88g(HDI 투입량에 대하여 84ppm)을 첨가한 바, 반응기내의 온도가 80℃까지 상승하였다. 반응기내의 온도를 70℃~80℃로 유지하면서, 반응의 진행도를 굴절율(n25D)로 확인하면서 반응을 계속시켰다. 반응 혼합물의 굴절율이 1.4670에 도달한 시점에서, 촉매의 실효제로서 모노클로로초산의 6.8중량% 자이렌용액 1.59g을 반응기내에 첨가하여 반응을 종결시켰다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 반응혼합물 중 과량의 HDI를 박막증발기에서 증류에 의해 분리시켰다. 반응혼합물 1000g 을 증류하여 맑고 매우 연한색의 목적 폴리이소시아네이트 319.6g(전화율:32%)를 얻었다. 위의 생성물에는 촉매 특유의 암모늄 취기가 존재하므로 탈취를 위해 오존가스를 블로잉해줌으로써 최종생성물에 존재하는 암모늄 취기를 제거하였다. 이렇게하여 얻어진 폴리이소시아네이트의 특징은 Viscocity 2300mPa.s/25℃, Hazen color 22, NCO content 22.2% 이었다,
교반기, 콘덴서, 질소 유입구, 서머커플이 장착된 2 liter flask에 1300g의 HDI를 넣은 후, 교반하면서 70℃까지 가열하였다. 원하는 온도에 도달한 후 이소시아누레이트화 촉매로서 N,N,N-트리메틸-N-2-하이드록시프로필 암모늄 2,2-다이메틸부타노에이트의 12.5% 부틸셀로솔브 용액을 분할 첨가하였다. 이 촉매용액을 총량으로 0.93g(HDI 투입량에 대하여 89ppm)을 첨가한 바, 반응기내의 온도가 80℃까지 상승하였다. 반응기내의 온도를 70℃~80℃로 유지하면서, 반응의 진행도를 굴절율(n25D)로 확인하면서 반응을 계속시켰다. 반응 혼합물의 굴절율이 1.4670에 도달한 시점에서, 촉매의 실효제로서 모노클로로초산의 6.8중량% 자이렌용액 1.59g을 반응기내에 첨가하여 반응을 종결시켰다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 반응혼합물 중 과량의 HDI를 박막증발기에서 증류에 의해 분리시켰다. 반응혼합물 1000g을 증류하여 맑고 매우 연한색의 목적 폴리이소시아네이트 319.1g(전화율:32%)를 얻었다. 위의 생성물에는 촉매 특유의 암모늄 취기가 존재하므로 탈취를 위해 오존가스를 블로잉해줌으로써 최종생성물에 존재하는 암모늄 취기를 제거하였다. 이렇게하여 얻어진 폴리이소시아네이트의 특징은 Viscocity 2340mPa.s/25℃, Hazen color 25, NCO content 22.0% 이었다.
[비교예 1]
교반기, 콘덴서, 질소 유입구, 서머커플이 장착된 2 liter flask에 1300g의 HDI를 넣은 후 교반하면서 70℃까지 가열하였다. 원하는 온도에 도달한 후 이소시아누레이트화 촉매로서 N,N,N-트리메틸-N-2-하이드록시프로필 암모늄 2-에틸헥사노에이트의 12.5% 부틸셀로솔브 용액을 분할 첨가하였다. 이 촉매용액을 총량으로 1.85g(HDI 투입량에 대하여 178ppm)을 첨가한 바, 반응기내의 온도가 80℃까지 상승하였다. 반응기내의 온도를 70℃~80℃로 유지하면서, 반응의 진행도를 굴절율(n25D)로 확인하면서 반응을 계속시켰다. 반응 혼합물의 굴절율이 1.4670에 도달한 시점에서, 촉매의 실효제로서 모노클로로초산의 6.8중량% 자이렌용액 1.59g을 반응기내에 첨가하여 반응을 종결시켰다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 반응혼합물 중 과량의 HDI를 박막증발기에서 증류에 의해 분리시켰다. 반응혼합물 1000g을 증류하여 맑고 매우 연한색의 목적 폴리이소시아네이트 320.1.g(전화율:32%)를 얻었다. 이렇게하여 얻어진 폴리이소시아네이트의 특징은 Viscocity 2330mPa.s/25℃, Hazen color 78, NCO content : 22.0%이었다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

1,100~1,300중량부의 이소시아네이트 화합물을 반응기에 넣고 교반하면서 70℃까지 가열하는 단계; 삼량화 촉매용액 0.5~2중량부를 반응기내 이소시아네이트 화합물에 분할 투입하고 80℃까지 상승시키는 단계; 반응기내의 온도를 70℃~80℃로 유지하면서, 반응의 진행도를 굴절율(n25D)로 확인하면서 반응을 진행시키는 단계; 반응혼합물이 일정 굴절율에 도달한 시점에서, 촉매의 실효제로서 모노클로로초산의 자이렌용액 1~2중량부를 반응기내에 첨가하여 반응을 종결시키는 단계; 반응혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 반응혼합물 중 과량의 이소시아네이트 ㅎ화합물을 박막증발기에서 증류에 의해 분리시켜 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트를 수득하는 단계; 상기 수득된 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트를 오존처리하여 촉매취기를 탈취하는 단계;를 포함하는 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법으로서,
상기 이소시아네이트 화합물은 2,4- 및 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 메타- 및 파라-페닐렌 디이소시아네이트, 1,5-나프틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 비스(2-이소시아네이토)푸마레이트, 4,4'-디시클로헥산메틸렌 디이소시아네이트, 1,5-테트라히드로나프틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택되고,
상기 삼량화 촉매용액은 N,N,N-트리메틸-N-2-하이드록시프로필암모늄 2,2-다이메틸프로파네이트의 부틸셀로솔브 용액 또는 N,N,N-트리메틸-N-2-하이드록시프로필암모늄 2,2-다이메틸부타노에이트의 부틸셀로솔브 용액 중에서 선택되며,
상기 촉매의 실효제로서 모노클로로초산의 자이렌용액은 모노클로로초산의 6.8중량% 자이렌용액이고,
상기 반응을 종결시키는 단계에서 반응혼합물의 굴절율이 1.4670에 도달한 시점에서 반응을 종결시키며,
상기 수득된 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 HAZEN COLOR수는 30이하인 것을 특징으로 하는 이소시아누레이트형 폴리이소시아네이트의 제조방법
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