JP3229710B2 - 有機イソシアナート化合物の精製方法 - Google Patents
有機イソシアナート化合物の精製方法Info
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Description
物の精製方法に関する。有機イソシアナート化合物は極
めて反応性に富み、ポリオール、ポリチオール類等の活
性水素化合物と反応し、弾性体、発泡体、接着剤、高級
弾性繊維、光学用プラスチックレンズ等各方面の用途に
用いられる。
アミンを不活性溶媒中でホスゲンと反応させ得られるこ
とは公知である。上記方法で得られる有機イソシアナー
ト化合物には加水分解性塩素(以下、HCと略す)が通
常0.1〜1%程度含まれる。このHC成分の主なもの
はイソシアナートに塩酸が付加したカルバモイルクロリ
ド化合物の塩素であり、カルバモイルクロリド化合物を
含む有機イソシアナート化合物は、経時変化により色相
が悪化し、これより得られる樹脂の色相をも悪化させ
る。さらにカルバモイルクロリド化合物は活性水素化合
物と反応し塩酸を生じるが、この塩酸も各種ポリウレタ
ン製品の製造あるいは品質に悪影響を及ぼす。
チルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート等
の有機スズ化合物、酢酸マンガン、オクチル酸スズ、オ
クチル酸亜鉛等の金属塩、ジアザビシクロウンデセン、
トリエチルアミン、ジアザビシクロオクタン、ジエチル
アミノエタノール等の3級アミン類のウレタン化触媒は
塩酸の存在下、中和されるかあるいは分解する。したが
って、その分だけ過剰量の触媒を必要とする。
ナート化合物を用いたウレタン塗装においては、金属素
材の腐蝕を生じ易くなる。
のHCは種々の悪影響を与えるため、HCの低減が必要
となり、従来、種々の低減方法が提案されている。
鉛、臭化カドミウム、酢酸コバルト、塩化コバルト、塩
化ニッケル、塩化銅・塩化マンガン(特公昭42−17
887)、飽和脂肪酸亜鉛塩(特開昭54−4461
3)等の有機または有機金属化合物による処理方法等、
HC処理剤を使用する方法が知られている。これらの方
法でHCを10ppmという低レベルまで低下させるこ
とが出来る。
として、粗ジフェニルメタンジイソシアナートを常圧2
10℃加熱下、5重量%ホスゲンを含む窒素ガスを液相
部に吹き込みHCを0.40%から0.28%に低減さ
せる方法(DD 271,820)、160〜200℃
に予備加熱したジフェニルメタンジイソシアナートを1
80〜250℃/100〜300mmHgの条件に設定
した充填塔の上部から連続的に流し、下部より窒素ガス
を交流通気し、HCを0.3〜1.7%から0.1〜
0.5%に低減させる方法(DE 2,237,55
2)等が知られている。これらの方法はHCを0.1%
程度の比較的低レベルまで低減するには有効である。
蒸留(170℃/70mmHg)し、HCを0.13%
から0.003%に低減させる蒸留精製方法(特公昭6
1,161,250)が知られているが、収率が88%
と低い。
合物等のHC処理剤を使用する方法の問題点は、これら
HC処理剤の有機イソシアナートへの溶解性が悪い、H
C処理剤自体及び生成する金属化合物が有機イソシアナ
ートの重合変質を促進し、収率を低下させるばかりか、
急激な熱分解を生ずる危険性がある、またHC処理後に
HC処理剤を除去する為に蒸留再精製が必要となり、そ
の間の収率低下も大きい等の問題がある。
加熱下に不活性ガスで通気処理する方法は、HCを0.
1%以下のレベルまで低減する事は困難である。また蒸
留精製によりHCを0.1%以下の低レベルまで低減さ
せる方法では長時間高温にさらされるため有機イソシア
ナートの重合等が起こり、収率の低下が大きく問題があ
る。
180〜250℃の高温を必要とするが、処理時間が短
く、収率・純度低下は少ないが、やはりHCを0.1%
以下まで低減する事は出来ていない。
シアナートの収率・純度低下を起こす事なく、HCを
0.1%以下に効率よく低減させる方法の開発が望まれ
ていた。
シアナート化合物中の加水分解性塩素を効率よく低減す
る方法を鋭意検討し、特定範囲の温度と圧力の条件下、
液状有機イソシアナート化合物中に不活性ガスを通気す
ることにより、純度及び収率低下を最小限に抑制し、効
率よく有機イソシアナート化合物中の加水分解性塩素を
低減できることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。
ート化合物の沸点以下の減圧、加熱下で液状有機イソシ
アナート化合物中に不活性ガスを通気するもので、特に
処理を100mmHg以下の低減圧下で行うことによ
り、比較的低温においても効率的にHCを除去できる点
である。
ート化合物の種類、それに含まれるHC濃度などによっ
て異なるが、不活性ガスとしては窒素、二酸化炭素、ア
ルゴンガスが好適に用いられる。流量は100gの有機
イソシアナート化合物に対して常圧換算で0.1〜10
ml/min、好ましくは0.5〜5.0ml/min
であり、有機イソシアナート化合物の沸点以下の条件の
もと、温度は80〜150℃、好ましくは100〜13
0℃で実施し、圧力は0.1〜100mmHg、好まし
くは1〜50mmHgで実施すれば効果は一層優れたも
のとなり、容易にHCを低レベルに低減することが出来
る。
合物100gに対して0.1ml/min未満では十分
なHCの低減は出来ず、10ml/minを越えると工
業的には減圧装置能力上、必要な減圧度を保つことが困
難となり、HCの低減効果は不十分となる。
イルクロリド化合物の熱分解速度が遅くなり、十分なH
Cの低減には長時間の処理が必要となり効率的でなく、
150℃を越えると熱劣化のため有機イソシアナート化
合物の変性等が起こり易く、好ましくない。
圧装置の能力の問題より工業的方法としては難があり、
100mmHgより高いとカルバモイルクロリド化合物
の熱分解により、生成した塩酸を効率よく系外に除去す
ることが出来ず、十分なHC低減は出来ない。
ート化合物の種類、HCの含有量、不活性ガスの流量、
処理温度及び圧力等によって異なるが、通常0.5〜2
4時間、好ましくは1〜8時間である。処理時間が0.
5時間より短いと十分なHC低減はできず、24時間を
越えると熱劣化により有機イソシアナート化合物の変性
等が起こり易く好ましくない。
合物の条件としては、150℃以下で液状であり、80
℃/100mmHgの本発明における最も温和な条件以
上の沸点を有し、本発明の処理条件下で液体である事で
ある。
ルイソシアナート等のモノイソシアナート化合物、エチ
レンジイソシアナート、トリメチルジイソシアナート、
ヘキサメチレンジイソシアナート、オクタメチレンジイ
ソシアナート、ノナメチレンジイソシアナート、2,
2’−ジメチルペンタンジイソシアナート、2,2,4
−トリメチルヘキサンジイソシアナート、デカメチレン
ジイソシアナート、2,4,4−トリメチルヘキサメチ
レンジイソシアナート、ビス(イソシアナートエチル)
カーボネート、1,4−ブチレングリコールジプロピル
エーテル−α,α’−ジイソシアナート、キシリレンジ
イソシアナート、チオジプロピルジイソシアナート、チ
オジヘキシルジイソシアナート等の脂肪族ポリイソシア
ナート化合物、イソホロンジイソシアナート、ジシクロ
ヘキシルメタンジイソシアナート、メチルシクロヘキサ
ンジイソシアナート、ジシクロヘキシルジメチルメタン
ジイソシアナート、2,2’−ジメチルジシクロヘキシ
ルメタンジイソシアナート、2,5(又は2,6)−ビ
シクロ〔2,2,1〕ヘプタンビス(メチルイソシアナ
ート)等の脂環族ポリイソシアナート化合物、フェニレ
ンジイソシアナート、トルエンジイソシアナート、エチ
ルフェニレンジイソシアナート、イソプロピルフェニレ
ンジイソシアナート、ジメチルフェニレンジイソシアナ
ート、ジエチルフェニレンジイソシアナート、ジイソプ
ロピルフェニレンジイソシアナート、ナフタリンジイソ
シアナート、メチルナフタリンジイソシアナート、ビフ
ェニルジイソシアナート、4,4’−ジフェニルメタン
ジイソシアナート、3,3’−ジメチルジフェニルメタ
ン−4,4’−ジイソシアナート、ジフェニルスルフィ
ド−4,4’−ジイソシアナート等の芳香族ポリイソシ
アナート化合物が挙げられる。
り説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。 実施例1〜12及び比較例1〜5 HC 1000ppmを含有する純度99.8%の2,
5(又は2,6)−ビシクロ〔2,2,1〕ヘプタンビ
ス(メチルイソシアナート)(以下NBDIと略す)1
00gを第1表(表1、表2)に示す種々の加熱減圧条
件下、不活性ガスを吹き込み処理をした。不活性ガスの
種類とその流量、時間、処理前と処理後のHC含有量及
びNBDIの純度、収率を第1表(表1、表2)に示
す。
DI 100gを150〜160℃/4mmHgで単蒸
留を行った。NBDIの製品純度99.8%と良好であ
るが、収率90.5%と低く、またHCは520ppm
でHCの低減効果は十分ではなかった。
DI 100gにステアリン酸亜鉛1.96gを加え、
130℃で1時間攪拌した後、150〜160℃/4m
mHgで単蒸留を行った。単蒸留によって得られたNB
DIは製品純度99.8%、HC20ppmとHCは十
分に低減されているが、蒸留後の収率が56.0%と極
めて悪く、蒸留釜に樹脂状物質が生成した。
対して加熱減圧下で不活性ガス吹き込み処理を行った。
処理後の有機イソシアナート化合物の純度、HC含有
量、収率を第2表(表3)に示す。
ソシアナート化合物のHC低減方法として、特定の温
度、圧力の範囲において、液状有機イソシアナート中に
不活性ガスを通気する本発明方法は、従来の方法に比
べ、有機イソシアナート化合物を劣化、変性させること
なく高収率で効率的に有機イソシアナート化合物中のH
Cを低減する事が出来、工業的なHC低減法として優れ
ている。
Claims (1)
- 【請求項1】 温度80〜150℃、圧力0.1〜10
0mmHgの条件下、液状有機イソシアナート化合物中
に不活性ガスを有機イソシアナート化合物100gに対
して常圧換算で0.1〜10ml/minの流量で通気
することを特徴とする有機イソシアナート化合物の精製
方法。
Priority Applications (1)
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JP13709993A JP3229710B2 (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 有機イソシアナート化合物の精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=15190841
Family Applications (1)
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JP13709993A Expired - Lifetime JP3229710B2 (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 有機イソシアナート化合物の精製方法 |
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1993
- 1993-06-08 JP JP13709993A patent/JP3229710B2/ja not_active Expired - Lifetime
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