JP2012509297A - イソシアネートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
(i) 銅を含有する水素化触媒の存在下でアミンを含有する混合物(Gi)を水素化させて、該アミンを含有する混合物(Gii)を得るとともに、
(ii)該混合物(Gii)をホスゲンと反応させて、そのイソシアネートを含有する混合物(Giii)を得ることからなるイソシアネートの製造方法により達成される。
アミン組成物は、通常製造による方法でより得られる。一般に、このアミンは、当業界の熟練者に公知のいずれかの方法で製造される。
混合物(Gi)は、通常少なくとも一種の着色物質の前駆体を含んでいる。この点で、用語「着色物質の前駆体」は、工程(ii)で、即ちホスゲン化工程でこの物質が変換されて着色物質を生成することを意味する。例えば、この着色物質の前駆体は、アニリンとホルムアルデヒドとの反応中に副生成物として形成される。特に特定化合物に限定するわけではないが、このような前駆体の例としては、N−ホルミル化ジアミン及び/又はジフェニルメタン系のポリアミンのN−ホルミル化物または3,4−ジヒドロキナゾリン系物質の化合物があげられる。
(i)アミンと少なくとも一種の着色物質の前駆体を含む、好ましくはアミンと、さらに少なくとも一種のジフェニルメタン系のN−ホルミル化ジアミン及び/又はジフェニルメタン系のN−ホルミル化ポリアミン及び/又は少なくとも一種の3,4−ジヒドロキナゾリン系物質の化合物を含む混合物(Gi)を、銅含有水素化触媒の存在下で水素化させてアミン含有混合物(Gii)を得て、
(ii)該混合物(Gii)をホスゲンと反応させてイソシアネート含有混合物(Giii)を得ること
からなるイソシアネートの製造方法について述べている。
工程(i)における混合物(Gi)の水素化は、好ましくは20〜300℃の範囲の温度で、特に好ましくは40〜280℃の温度、より好ましくは60〜240℃の範囲、特に好ましくは70〜200℃の範囲の温度で行われる。より好ましくは100〜220℃の範囲であり、さらに好ましくは120〜220℃、特に好ましくは120〜200℃である。通常、工程(i)での水素化は、1〜300barの範囲の圧力で、好ましくは10〜100barの範囲の圧力、より好ましくは20〜50barの範囲の圧力で行われる。
ある実施様態においては、工程(i)で得られる混合物(Gii)が直接、即ち他の中間処理なしに、工程(ii)で用いられる。
(i)銅を含有する水素化触媒の存在下でアミンを含有する混合物(Gi)を水素化させて、該アミンを含有する混合物(Gii)を得るとともに、
(ii)該混合物(Gii)をホスゲンと反応させて、そのイソシアネートを含有する混合物(Giii)を得ることからなり、
その際、(i)で得られる混合物(Gii)は、工程(ii)でのホスゲンとの反応の前に、少なくとも一度の中間処理、好ましくは蒸留にかけることを特徴とするイソシアネートの製造方法に関する。
(i)銅を含有する水素化触媒の存在下でアミンを含有する混合物(Gi)を水素化させて、該アミンを含有する混合物(Gii)を得るとともに、
(ii)少なくとも一種の不活性媒体の存在下で該混合物(Gii)をホスゲンと反応させて、そのイソシアネートを含有する混合物(Giii)を得ることからなるイソシアネートの製造方法に関する。
I.一般的な方法
I.1 水素化
管状の反応器中に、50mlの触媒を投入し、活性化させる。特定の触媒の組成については、以下の実施例及び比較例中に明確に規定する。
1300mlのMCB中の140gのガス状ホスゲンを、凝縮させて投入容器に入れ、35〜50℃に加熱した。
未処理のMDA(MDA−1;0.17質量%の2,2’−MDA;4.25質量%の2,4’−MDA;41.13質量%の4,4’−MDA;19.25質量%の三環MDA;18.78質量%の高級オリゴマー;13.9質量%のアニリン;2.2質量%の水;0.12質量%のN−ホルミル−MDA;449ppmの3,4−ジヒドロキナゾリン)を標準的な方法I.2によりホスゲン化させた。色数がL*=74.0とb*=42.8であり、以下の塩素含量:TC:2000ppm、DHC:800ppm、EHC:150ppmを持つMDIが得られた。
未処理の粗製MDA(MDA−2;0.22質量%の2,2’−MDA;5.26質量%の2,4’−MDA;50.44質量%の4,4’−MDA;23.68質量%の三環MDA;23.31質量%の高級オリゴマー;0.16質量%のN−ホルミル−MDA;421ppmの3,4−ジヒドロキナゾリン)を、比較例1と同様に処理した。この結果、色数は、L*=74.2で、b*=58.1であった。以下の塩素含量が得られた:TC:1700ppm、DHC:800ppm、EHC:220ppm。
未処理の粗製MDA(MDA−3;0.50質量%の2,2’−MDA;9.13質量%の2,4’−MDA;58.23質量%の4,4’−MDA;21.00質量%の三環MDA;10.20質量%の高級オリゴマー;0.12質量%のN−ホルミル−MDA;512ppmの3,4−ジヒドロキナゾリン)を、比較例1と同様に処理した。この結果、色数は、L*=71.0であり、b*=60.2であった。以下の塩素含量が得られた:TC:1800ppm、DHC:900ppm、EHC:190ppm。
工程I−1で使用した触媒を、酸化アルミニウムに担持され0.25質量%のパラジウムとした以外は、一般法I.1とI.2により製造を行った。用いたMDAはMDA−1であった。特定の温度で得られた色数と塩素値を、次表に示す。
工程I−1で使用した触媒を、酸化アルミニウムに担持された0.15質量%のパラジウムとした以外は、一般法I.1とI.2により製造を行った。用いたMDAはMDA−1であった。特定の温度で得られた色数と塩素値を、次表に示す。
工程I−1で使用した触媒を、二酸化チタンに担持された5%ルテニウムとした以外は、一般法I.1とI.2により製造を行った。用いたMDAはMDA−1であった。特定の温度で得られた色数と塩素値を、次表に示す。
I.1で用いた触媒が炭素に担持された1%ロジウムである以外は、一般法I.1とI.2により製造を行った。用いたMDAはMDA−2であった。特定の温度で得られた色数と塩素値を、次表に示す。
I.1で用いた触媒が、60%CuOと10%Mn2O3と30%酸化アルミニウムの組成を持つ触媒である以外は、一般法I.1とI.2により製造を行った。用いたMDAはMDA−1であった。特定の温度で得られた色数と塩素値を、次表に示す。
I.1で用いた触媒が、57%CuOと15%Cuと24%酸化アルミニウムと4%La2O3の組成を持つ触媒である以外は、一般法I.1とI.2により製造を行った。用いたMDAはMDA−1であった。特定の温度で得られた色数と塩素値を、次表に示す。
I.1で用いた触媒が、57%CuOと15%Cuと24%酸化アルミニウムと4%La2O3の組成を持つ触媒である以外は、一般法I.1とI.2により製造を行った。用いたMDAはMDA−3であった。160℃の水素化温度でホスゲン化後に、次の色数が得られた。L*=98.2及びb*=11.3。この結果、塩素値は、TC=1900ppm、DHC=1250ppm、EHC=140ppmであった。
I.1で用いた触媒が25%CuOと68%CuCrO4と7%BaOの組成を持つ触媒である以外は、一般法I.1とI.2により製造を行った。用いたMDAはMDA−1であった。特定の温度で得られた色数と塩素値を、次表に示す。
I.1で用いた触媒が、40%CuOと40%ZnOと20%酸化アルミニウムの組成を持つ触媒である以外は、一般法I.1とI.2により製造を行った。用いたMDAはMDA−1であった。特定の温度で得られた色数と塩素値を、次表に示す。
I.1で用いた触媒が、SiO2担持25%CuOの組成を持つ触媒である以外は、一般法I.1とI.2により製造を行った。用いたMDAはMDA−2であった。特定の温度で得られた色数と塩素値を、次表に示す。
I.1で用いた触媒が、45%CuOと20%MgOと35%SiO2の組成を持つ触媒である以外は、一般法I.1とI.2により製造を行った。用いたMDAはMDA−2であった。特定の温度で得られた色数と塩素値を、次表に示す。
I.1で用いた触媒が、39%Al2O3担持61%CuOの組成を持つ触媒である以外は、一般法I.1とI.2により製造を行った。用いたMDAはMDA−2であった。特定の温度で得られた色数と塩素値を、次表に示す。
I.1で用いた触媒が、25%CuOと73%とCuCr2O4と2%Cの組成を持つ触媒である以外は、一般法I.1とI.2により製造を行った。用いたMDAはMDA−2であった。特定の温度で得られた色数と塩素値を、次表に示す。
I.1で用いた触媒が、19%CuOと55%CuCr2O4と12%BaCrO4と12%Na2SiO3と2%Cの組成を持つ触媒である以外は、一般法I.1とI.2により製造を行った。用いたMDAはMDA−2であった。特定の温度で得られた色数と塩素値を、次表に示す。
I.1で用いた触媒が、33%CuOと40%Cr2O3と16%CuCr2O4と5%MnO2と4%Na2SiO3と2%Cの組成を持つ触媒である以外は、一般法I.1とI.2により製造を行った。用いたMDAはMDA−2であった。特定の温度で得られた色数と塩素値を、次表に示す。
反応器に、57%CuOと15%Cuと24%酸化アルミニウムと4%La2O3の組成を持つ触媒40mlを入れ、一般方法1.1により活性化させた。次いで、この触媒上で、150℃と圧力30barで、細流モードの25ml/hで、MDA−1を行った。また、水素を10l(STP)/hで導入した。総反応時間は4200時間で、一定間隔で試料を採取した。これらの試料から、回転エバボレータで水とアニリンを除き(1mbar、160℃、2h)、一般方法I.2によりホスゲン化を行った。ホスゲン化された試料の色数と塩素値を次表に示す。
Claims (21)
- (i)銅を含有する水素化触媒の存在下でアミンを含有する混合物(Gi)を水素化させて、該アミンを含有する混合物(Gii)を得るとともに、
(ii)該混合物(Gii)をホスゲンと反応させて、イソシアネートを含有する混合物(Giii)を得ることからなる
イソシアネートの製造方法。 - 前記水素化触媒が、銅を、水素化触媒の総量に対して金属として計算した量として0.1〜100質量%の範囲、好ましくは10〜60質量%の範囲で含む請求項1に記載の方法。
- 上記水素化触媒が、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、およびこれらの材料の二種以上の混合物からなる群から選ばれる支持材料を含む請求項1または2に記載の方法。
- 前記水素化触媒が支持材料を、水素化触媒の総質量に対して40〜90質量%の範囲の量で含む請求項3に記載の方法。
- 前記水素化触媒が、銅といずれかの支持材料とに加えて、ランタン、マグネシウム、マンガン、バリウム、炭素、クロム、銀、亜鉛、ナトリウム、金、およびこれらの元素の二種以上の混合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素を含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アミンが少なくとも二種のジフェニルメタン系のジアミンと少なくとも二種のジフェニルメタン系ポリアミンの混合物であり、前記イソシアネートが少なくとも二種の上記ジフェニルメタン系のジイソシアネートと少なくとも二種の上記ジフェニルメタン系のポリイソシアネートの混合物である請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アミンがアニリンとホルムアルデヒドとを酸性触媒下で反応させて製造される請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記混合物(Gi)が、さらにアニリンを含むか、さらに水、またはさらにアニリンと水を含む請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記混合物(Gi)が、アニリンを最大75質量%の量で、好ましくは最大50質量%、より好ましくは最大40質量%の量で含む請求項8に記載の方法。
- 前記混合物(Gi)が、水を、前記混合物(Gi)の総質量に対して最大で50質量%の範囲の量で、好ましくは最大で25質量%の範囲、より好ましくは最大10質量%の範囲の量で含む請求項8または9に記載の方法。
- 工程(i)での水素化が、20〜300℃の範囲の温度で、好ましくは70〜200℃、より好ましくは100〜220℃、特に好ましくは120〜200℃の範囲の温度で、また1〜300barの範囲の圧力、好ましくは10〜100bar、より好ましくは20〜50barの範囲の圧力で行われる請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 工程(ii)での反応が、100〜350℃の範囲の温度で、0.5〜150barの範囲の圧力で行われる請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記混合物(Gi)が、さらにジフェニルメタン系のN−ホルミル化ジアミンと、ジフェニルメタン系のN−ホルミル化ポリアミン及び3,4−ジヒドロキナゾリンからなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を含む請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 工程(ii)での反応が、溶媒の存在下で、好ましくはクロロベンゼンと炭化水素からなる群から選ばれる溶媒の存在下で行われる請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法により製造可能なイソシアネート。
- ASTM−D4661−98により求めた総塩素含量が、多くとも9000ppm、より好ましくは多くとも6000ppmである請求項15に記載のイソシアネート。
- ASTM−D4663−87により求めた難加水分解性塩素(DHC)の含量が多くとも9000ppmであり、好ましくは多くとも5000、より好ましくは多くとも4000ppmである請求項15または16に記載のイソシアネート。
- ASTM−D4667−87により求めた易加水分解性塩素(EHC)の含量が、多くとも1000ppmであり、好ましくは多くとも500ppm、より好ましくは多くとも300ppmである請求項15〜17のいずれか一項に記載のイソシアネート。
- DIN5033により求めたb*値が、多くとも40であり、好ましくは多くとも30、より好ましくは多くとも25である請求項15〜18のいずれか一項に記載のイソシアネート。
- DIN5033により求めたL*値が、少なくとも90であり、好ましくは少なくとも92.5、より好ましくは少なくとも95である請求項15〜19のいずれか一項に記載のイソシアネート。
- ASTM−D4661−98により求めた総塩素含量が多くとも6000ppmであり、ASTM−D4663−87により求めた難加水分解性塩素(DHC)の含量が多くとも4000ppmであり、ASTM−D4667−87により求めた易加水分解性塩素(EHC)の含量が多くとも300ppmであり、DIN5033により求めたb*値が多くとも25であり、DIN5033により求めたL*値が少なくとも95である請求項15〜20のいずれか一項に記載のイソシアネート。
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