JPS6113465B2 - - Google Patents

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JPS6113465B2
JPS6113465B2 JP52153464A JP15346477A JPS6113465B2 JP S6113465 B2 JPS6113465 B2 JP S6113465B2 JP 52153464 A JP52153464 A JP 52153464A JP 15346477 A JP15346477 A JP 15346477A JP S6113465 B2 JPS6113465 B2 JP S6113465B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
isocyanate
reaction
raw material
carbamate ester
thermal decomposition
Prior art date
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Expired
Application number
JP52153464A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5488222A (en
Inventor
Natsuki Kano
Tsutomu Takeuchi
Masahiro Sakaguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Chemical Industries Ltd
Priority to JP15346477A priority Critical patent/JPS5488222A/ja
Publication of JPS5488222A publication Critical patent/JPS5488222A/ja
Publication of JPS6113465B2 publication Critical patent/JPS6113465B2/ja
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は芳香族多価イソシアネートと一価アル
コールとの付加物よりなるカルバミン酸エステル
からのイソシアネートの製造法に関するものであ
る。 トリレンジイソシアネートなどのイソシアネー
トはポリウレタンの原料として極めて有用なもの
である。従来、例えば、トリレンジイソシアネー
トの工業的製法としては、トルエンをジニトロ化
し、更に、還元して得たトリレンジアミンを塩酸
塩化したのちホスゲンと反応させる方法が知られ
ている。 しかしながら、この方法は工程が複雑であるば
かりか、有害ガスであるホスゲンを使用し、ま
た、ホスゲン化の際に発生する塩化水素による装
置等の腐食が問題となつていた。 そこで、ホスゲンを使用しないイソシアネート
の製造法が望まれており、いくつかの方法が提案
されている。例えば、ニトロ化合物を白金族金属
又はセレンを主体とする触媒の存在下、アルコー
ルあるいはフエノール及び一酸化炭素と反応させ
てカルバミン酸エステルを得、これを例えば、
170〜550℃の高温度で熱分解することによりイソ
シアネートを得る方法が提案されている。この方
法ではカルバミン酸エステルを製造する工程につ
いては好適な触媒を採用すればあまり問題はない
が、熱分解工程では通常の分解条件下にて反応を
行なうと多量の高沸点の副生物が生成する欠点が
ある。これはイソシアネートの反応性が高いた
め、反応系内にてイソシアネート同志がオリゴマ
ー化したり、また、イソシアネートとカルバミン
酸エステル又は中間体とが反応を起すことによる
と考えられる。 従来、熱分解反応の副生物を抑制するための方
法として、例えば、原料カルバミン酸エステルを
不活性溶媒で溶解しながら170〜350℃程度の温度
にて熱分解する方法(特開昭50−30832)、350〜
550℃の温度で滞留時間を15秒以内で熱分解する
方法(特開昭50−117745)及び触媒としてB、
B、A、A、B、B、族の種々の金
属化合物を使用して150〜350℃にて熱分解する方
法。(特開昭52−19624)などが提案されている。 しかしながら、このように150〜550℃と広範な
温度範囲にて種々の手法を採用することが提案さ
れているにも拘らず、未だ、十分に副反応を抑制
する方法は見い出されていない。 本発明者等はカルバミン酸エステルの分解条件
につき種々検討した結果、従来、知られているよ
うな熱分解のための触媒及び原料を希釈するため
の溶剤などを使用することなく熱分解反応を行な
うときに限り、ある特定の温度範囲、圧力及び滞
留時間を選択することにより、副生物の生成が著
しく抑制できることを見い出し本発明を完成し
た。 すなわち、本発明の要旨は、芳香族多価イソシ
アネートと一価アルコールとの付加物よりなるカ
ルバミン酸エステルを熱分解してイソシアネート
及びアルコールを含有する蒸気を発生させ、次い
で、イソシアネートを凝縮分離する方法におい
て、原料カルバミン酸エステルを原料搬送剤を用
いることなく、255〜280℃の温度に保持され且つ
触媒を含有しない反応条件下で液状の不活性媒体
と接触させ、しかも、反応系内の圧力を100mmHg
以下、滞留時間を10分以下として熱分解反応を行
なうことを特徴とするカルバミン酸エステルから
のイソシアネートの製造法に存する。 以下、本発明を詳細に説明するに、本発明で原
料として使用するカルバミン酸エステルは、芳香
族多価あるいはイソシアネートと一価の脂肪族、
アルコールとの付加物として表わされるものであ
る。また、これらのカルバミン酸エステルはハロ
ゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アルキル基、ア
ルコキシ基、アシル基、アシロキシ基、エーテル
基、カルボニル基などのイソシアネート基と反応
しない置換基又はイソシアネート基自身を有して
いてもよい。 カルバミン酸エステルの具体例としては、ジエ
チルアントラセン−9・10−ジカルバメート、エ
チレンビス(p−フエニルカルバニレート)、ジ
メチルトルエン−2・4−ジカルバメート、ジエ
チルトルエン−2・6−ジカルバメート、ジフエ
ニルトルエン−2・4−ジカルバメート、ジエチ
ル−4−クロロベンゼン−1・3−ジカルバメー
トなどが挙げられる。 本発明では芳香族多価イソシアネートと一価ア
ルコールとの付加物であるカルバミン酸エステル
が反応原料として特に好適に使用される。 本発明においてはカルバミン酸エステルを加熱
された不活性媒体中に供給するに際し、希釈溶媒
などの原料搬送剤を使用することなく、通常、溶
融した原料を直接加熱された不活性媒体に対して
供給する。本発明の条件下では、例えば、希釈溶
媒などを反応系内に加えると良好な反応が行なわ
れなくなるので好ましくない。溶融原料の温度は
通常、120〜160℃である。原料の加熱温度があま
り低いと十分に溶融することができず流動性が悪
く、また、あまり高いと分解反応が起つてしまう
ので好ましくない。 一方、不活性媒体としてはカルバミン酸エステ
ル及び生成するイソシアネートに対して不活性な
ものであり、反応条件下にて液状であることが必
要である。例えば、熱媒体として常用されている
トリアリールジメタン異性体、ジフエニルスルホ
ン、シリコン油、ジフエニルスルホキシド、ジフ
エニルメタンなどが挙げられる。不活性媒体の使
用量はあまり少ないと十分に熱供給及び原料の分
散などができず良好な反応が行なわれないので、
十分な量の媒体を使用するのが好ましい。 本発明では触媒の不存在下にて下記条件にて熱
分解反応を行なうことを必須要件とする。後述の
比較例から明らかなように、本発明条件下にて従
来、公知の触媒を使用するとハルツ生成量が増大
し好ましくない。本発明では温度範囲が重要な要
件であり、255〜280℃の温度範囲にて優れた効果
を奏する。従来、反応温度は100〜600℃程度まで
の広範な範囲で行なえることが知られているが、
本発明の場合には、前記範囲内に限つて良好な反
応が行なわれるものである。上記範囲を外れた場
合には、後述の比較例から明らかなように、250
℃及び290℃では多量のジイソシアネートを得、
しかも、ハルツ生成量を低く抑制することはでき
ない。 また、反応系内の圧力を100mmHg以下、好まし
くは60mmHg以下の減圧とし、滞留時間を10分以
下、好ましくは5分以下に調節することが必要で
ある。これらの条件は本発明で特定する他の条件
とともに一体となつて、カルバミン酸エステルの
熱分解時の高沸成分の副生を抑制するものである
から、圧力及び滞留時間が上記範囲を外れた場合
にはその目的を達成されない。 本発明方法を実施するには、例えば、撹拌下、
反応器底部の不活性媒体中に溶融したカルバミン
酸エステルを滴下し、所定の温度及び減圧下にて
熱分解を行ない、発生したイソシアネート及びア
ルコールを含む蒸気を反応器上部から抜き出し、
イソシアネートの凝縮温度まで冷却することによ
り液状のイソシアネートを回収することができ
る。 以上、本発明によれば、カルバミン酸エステル
の熱分解を特定の方式で、特定の選択された条件
で行なうことにより、高沸成分の副生が極めて少
なくなり、効率よくイソシアネートを得ることが
できる。したがつて、経済的な方法であるばかり
か、不活性媒体の汚染が少なくなるので製造面で
も工業的に好ましい。 次に、本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実
施例に限定されるものではない。 実施例 1 内容積1の電磁誘導撹拌式硝子製オートクレ
ープに不活性媒体としてトリアリールジメタン異
性体混合物(ヒユールス化学薬品社製、商品名:
マーロサームS)250gを仕込み40mmHgに於いて
反応温度が260℃となるようにマントルヒーター
で加熱しながら、これに150℃の溶融ジエチルト
ルエン−2・4−ジカルバメート〔以下、DETC
と略記する〕を50グラム/時間の速度で120分間
供給した。供給開始後、数分経過してから塔頂温
度170℃で反応生成物が留出した。イソシアネー
ト留分を30℃で分縮し、次いでエタノールをドラ
イアイス−メタノールトラツプで補集した。
DETCを100g供給してイソシアネート留分64.8
gとエタノール留分31.6gとを得た。イソシアネ
ート留分中のトリレン−2・4−ジイソシアネー
ト〔以下TDIと略記する〕は81.1モル%、中間体
のモノカルバメート〔以下TCIと略記する〕は
18.9モル%であつた。また非留出物に含まれるハ
ルツ〔反応器壁付着物+釜残過残渣+(釜残液
中の全窒素量−釜残液中のTDI、TCI及びDETC
に含まれる窒素量)×(266/28)〕の副生率は供
給原料 に対し0.1重量%以下であつた。供給DETCに対
して留出物収率は94.4モル%、及びこれに非留出
物に含まれるTDI、TCI並びにDETCを加えた全
回収率は98.9モル%であつた。またこの時の滞留
時間(非留出物より不活性媒体及び固型分を除い
た釜残液中のTDI+TCI+DETCのモル数の和/
供給DETCの時間当りのモル数)は6分であつ
た。 なお留出液中のTDIの収率は76.6モル%、TCI
の収率は17.8モル%であつた。 比較例 1 反応温度を250℃とした以外は実施例1と同様
にしてDETCの熱分解を行つた結果を表1に示し
た。イソシアネート留分とエタノール留分はそれ
ぞれ55重量%、25.7重量%、また非留出物に含ま
れるハルツの副生率は供給原料に対し0.6重量%
であつた。イソシアネート留分はTDI59.2モル
%、TCI38.2モル%、DETC2.6モル%を含み、供
給DETCに対する留出物収率は75.5モル%、全回
収率は98.9モル%、留出液中のTDI収率は44.7モ
ル%、TCI収率は29.0モル%であつた。又この時
の滞留時間は28.2分であつた。 この結果、実施例1と比較すると熱分解はほぼ
同程度起つているにも拘らず、TDI、TCIの収率
が下り、非留出物、副生物の量が約6倍に増加し
ている。これより反応温度250℃では分解速度が
遅く滞留時間が増大し留出速度も低下し、収率が
低下し副生物が増大することが明らかである。 実施例2および比較例2 反応温度を280℃(実施例2)及び290℃(比較
例2)とした以外は実施例1と同様の条件下で
DETCの熱分解を行つた結果を表1に示した。反
応温度が280℃を越えると副生物の増大が顕著で
ある。 実施例3および比較例3〜4 反応圧力を100mmHg(実施例3)、400mmHg
(比較例3)及び760mmHg(比較例4)とした以
外は実施例1と同様の条件下でDETCの熱分解を
行つた結果を表1に示した。反応圧力が100mmHg
を越えると留出速度が遅くなり、滞留時間が増大
し、収率の大巾な低下及び副生物の増大が顕著で
ある。 比較例 5 熱分解反応の触媒として亜鉛ナフテネート1.5
gを添加した以外は実施例1と同様の条件下で
DETCの熱分解を行なつた。結果を表−1に示
す。解媒の存在下における熱分解反応では副生物
の生成量が増加している。 比較例 6 原料搬送剤としてのジオキサンにDETCを溶解
して10重量%の溶液を調製し、これを反応器に供
給した以外は実施例1と同様の条件下でDETCの
熱分解を行なつた。結果を表1に示す。 原料搬送剤を使用する場合も副生物の生成量が
増加している。 【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 芳香族多価イソシアネートと一価アルコール
    との付加物よりなるカルバミン酸エステルを熱分
    解してイソシアネート及びアルコールを含有する
    蒸気を発生させ、次いで、イソシアネートを凝縮
    分離する方法において、原料カルバミン酸エステ
    ルを原料搬送剤を用いることなく、255〜280℃の
    温度に保持され、且つ触媒を含有しない反応条件
    下で液状の不活性媒体と接触させ、しかも、反応
    系内の圧力を100mmHg以下、滞留時間を10分以下
    として熱分解反応を行なうことを特徴とするカル
    バミン酸エステルからのイソシアネートの製造
    法。
JP15346477A 1977-12-20 1977-12-20 Preparation of isocyanate from carbamate Granted JPS5488222A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15346477A JPS5488222A (en) 1977-12-20 1977-12-20 Preparation of isocyanate from carbamate

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JP15346477A JPS5488222A (en) 1977-12-20 1977-12-20 Preparation of isocyanate from carbamate

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JPS5488222A JPS5488222A (en) 1979-07-13
JPS6113465B2 true JPS6113465B2 (ja) 1986-04-14

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ID=15563127

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JP15346477A Granted JPS5488222A (en) 1977-12-20 1977-12-20 Preparation of isocyanate from carbamate

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3215591A1 (de) * 1982-04-27 1983-10-27 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur kontinuierlichen thermischen spaltung von carbamidsaeureestern
JP2003525267A (ja) * 2000-02-29 2003-08-26 ハンツマン・インターナショナル・エルエルシー 有機ポリイソシアネートの製造法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1023379A (en) * 1973-05-04 1977-12-27 Atlantic Richfield Company Production of isocyanates from esters of carbamic acids (urethanes)
JPS5219624A (en) * 1975-08-07 1977-02-15 Mitsui Toatsu Chem Inc Process for preparation of isocyanates

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JPS5488222A (en) 1979-07-13

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