WO2024190689A1 - Method for producing polyamine compound - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing a polyamine compound.
- polyamine compounds are known as raw materials for polyisocyanate compounds.
- xylylenediisocyanate is produced by reacting xylylenediamine hydrochloride with carbonyl chloride (see Patent Document 1 below).
- the present invention provides a method for producing polyamine compounds that can efficiently produce polyamine compounds.
- the present invention [1] includes a method for producing a polyamine compound, which includes a preparation step of preparing an isocyanurate composition containing an isocyanurate compound, and a reaction step of reacting the isocyanurate compound with a compound represented by the following general formula to obtain a polyamine compound.
- n is 1 or 2.
- R1 represents an amino group or a hydroxy group.
- R2 represents a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, which may be substituted with an amino group or a hydroxy group.
- the present invention [2] includes the method for producing a polyamine compound according to the above [1], wherein the isocyanurate composition further contains a polyisocyanate compound.
- the present invention [3] includes the method for producing a polyamine compound according to [2] above, in which the polyisocyanate compound is produced by a production method including an isocyanation step of reacting the polyamine compound with carbonyl chloride to obtain a reaction product containing the polyisocyanate compound, and a detarring step of removing tar components from the reaction product, and the isocyanurate composition is the tar components removed by the detarring step.
- the present invention [4] includes the method for producing a polyamine compound according to the above [2] or [3], wherein the polyisocyanate compound is at least one selected from the group consisting of xylylene diisocyanate, bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane, and bis(isocyanatomethyl)cyclohexane.
- the present invention [5] includes the method for producing a polyamine compound according to the above [4], wherein the polyisocyanate compound is xylylene diisocyanate.
- an isocyanurate compound is reacted with a specific compound represented by the above general formula in the reaction step.
- a tar component produced in the production of a polyisocyanate composition is used as a raw material to produce a polyamine compound by decomposing the isocyanurate compound in the tar component.
- the polyisocyanate composition contains a polyisocyanate compound as a main component.
- polyisocyanate compounds include polyisocyanates that are widely used industrially.
- polyisocyanates include linear aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, aromatic polyisocyanates, and aromatic aliphatic polyisocyanates.
- linear aliphatic polyisocyanates examples include pentamethylene diisocyanate (PDI) and hexamethylene diisocyanate (HDI).
- alicyclic polyisocyanates examples include isophorone diisocyanate (IPDI), bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane (BIBH), hydrogenated diphenylmethane diisocyanate (H 12 MDI), and bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (BIC).
- IPDI isophorone diisocyanate
- BIBH bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane
- H 12 MDI hydrogenated diphenylmethane diisocyanate
- BIC bis(isocyanatomethyl)cyclohexane
- aromatic polyisocyanates examples include tolylene diisocyanate (TDI) and diphenylmethane diisocyanate (MDI).
- aromatic aliphatic polyisocyanates examples include xylylene diisocyanate (XDI) and tetramethyl xylylene diisocyanate (TMXDI).
- polyisocyanate compound preferably, linear aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, and aromatic aliphatic polyisocyanates are used, more preferably, xylylene diisocyanate (XDI), isophorone diisocyanate (IPDI), bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane (BIBH), hexamethylene diisocyanate (HDI), pentamethylene diisocyanate (PDI), bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (BIC), and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate (H 12 MDI) are used, and further preferably, xylylene diisocyanate (XDI), bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane (BIBH), and bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (BIC) are used.
- XDI xylylene diiso
- Xylylene diisocyanate has two structural isomers, 1,3-xylylene diisocyanate and 1,4-xylylene diisocyanate.
- xylylene diisocyanate is 1,3-xylylene diisocyanate.
- Bis(isocyanatomethyl)cyclohexane has two structural isomers, 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane and 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane.
- bis(isocyanatomethyl)cyclohexane is 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (1,3-BIC).
- the content of the polyisocyanate compound in the polyisocyanate composition is, for example, 98.00% by mass or more, preferably 99.00% by mass or more, more preferably 99.30% by mass or more, and even more preferably 99.60% by mass or more, and is, for example, 99.95% by mass or less.
- the polyisocyanate composition contains only the polyisocyanate compound.
- the content of xylylene diisocyanate in the polyisocyanate composition can be measured by the method described in paragraphs [0376] and [0377] of WO 2018/190290.
- the method for producing a polyisocyanate composition includes a salt production process, an isocyanate formation process, a degassing process, a desolvation process, a detarring process, and a purification process.
- the method for producing a polyisocyanate composition sequentially carries out a salt production process, an isocyanate formation process, a degassing process, a desolvation process, a detarring process, and a purification process.
- salt formation process for example, a polyamine compound and hydrogen chloride are mixed in the presence of an inert solvent. More specifically, in the salt formation process, hydrogen chloride gas is first introduced into an inert solvent, and then a polyamine solution in which a polyamine compound is dissolved in an inert solvent is supplied to the inert solvent into which hydrogen chloride gas has been introduced. Then, the inert solvent, the polyamine compound, and hydrogen chloride are mixed. This produces a slurry containing the hydrochloride of the polyamine compound.
- polyamine compound examples include polyamines corresponding to the polyisocyanate compounds described above.
- polyamine compound examples include linear aliphatic polyamines, alicyclic polyamines, aromatic polyamines, and aromatic aliphatic polyamines.
- chain aliphatic polyamines examples include pentamethylenediamine and hexamethylenediamine.
- alicyclic polyamines examples include isophorone diamine, bis(aminomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane, hydrogenated diphenylmethane diamine, and bis(aminomethyl)cyclohexane (BAC).
- aromatic polyamines examples include tolylenediamine and diphenylmethanediamine.
- aromatic aliphatic polyamines examples include xylylenediamine and tetramethylxylylenediamine.
- the polyamine compound is 1,3-xylylene diisocyanate
- the polyamine compound is 1,3-xylylene diamine.
- the polyamine compound is bis(aminomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane.
- the polyamine compound is 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane
- the polyamine compound is 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane (1,3-BAC).
- inert solvents examples include aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, halogenated aromatic hydrocarbons, nitrogen-containing compounds, ethers, ketones, fatty acid esters, and aromatic carboxylate esters.
- Aromatic hydrocarbons include, for example, benzene, toluene, and xylene.
- aliphatic hydrocarbons examples include octane and decane.
- alicyclic hydrocarbons examples include cyclohexane, methylcyclohexane, and ethylcyclohexane.
- Halogenated aromatic hydrocarbons include, for example, chlorotoluene, chlorobenzene, dichlorobenzene, dibromobenzene, and trichlorobenzene.
- nitrogen-containing compounds examples include nitrobenzene, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, and N,N'-dimethylimidazolidinone.
- Ethers include, for example, dibutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, and ethylene glycol diethyl ether.
- Ketones include, for example, heptanone, diisobutyl ketone, methyl isobutyl ketone, and methyl ethyl ketone.
- Fatty acid esters include, for example, ethyl acetate, butyl acetate, amyl acetate, and ethoxyethyl acetate.
- aromatic carboxylic acid esters examples include methyl salicylate, dimethyl phthalate, dibutyl phthalate, and methyl benzoate.
- the inert solvents can be used alone or in combination of two or more types.
- the inert solvent is a halogenated aromatic hydrocarbon, more preferably, chlorobenzene or dichlorobenzene.
- the content of the polyamine compound in the amine solution is not limited.
- the content of the polyamine compound in the amine solution is, for example, 3.0% by mass or more, preferably 5.0% by mass or more, and for example, 30% by mass or less, preferably 20% by mass or less.
- the ratio of the mass of the supplied polyamine compound to the sum of the masses of the polyamine compound and the inert solvent is, for example, 3 mass% or more, preferably 5 mass% or more, and for example, 30 mass% or less, preferably 20 mass% or less, more preferably 15 mass% or less.
- the supply ratio of hydrogen chloride is, for example, 2 mol or more, and, for example, 10 mol or less, preferably 6 mol or less, and more preferably 4 mol or less, per 1 mol of the polyamine compound.
- the temperature of the salt production process is, for example, 30°C or higher, preferably 50°C or higher, more preferably 60°C or higher, and, for example, 160°C or lower, preferably 150°C or lower, more preferably 140°C or lower.
- the pressure (gauge pressure) in the salt production process is, for example, atmospheric pressure (0 MPaG) or more, preferably 0.01 MPaG or more, more preferably 0.02 MPaG or more, and for example, 1.0 MPaG or less, preferably 0.5 MPaG or less, more preferably 0.4 MPaG or less.
- the supply ratio of carbonyl chloride is, for example, 4 mol or more, preferably 5 mol or more, more preferably 6 mol or more, and for example, 50 mol or less, preferably 40 mol or less, more preferably 30 mol or less, per 1 mol of the hydrochloride salt of the polyamine compound.
- the duration of the isocyanation process is, for example, 4 hours or more, preferably 6 hours or more, and, for example, 25 hours or less, preferably 20 hours or less, more preferably 15 hours or less.
- the temperature of the isocyanation process is, for example, 90°C or higher, preferably 100°C or higher, more preferably 110°C or higher, and, for example, 190°C or lower, preferably 180°C or lower, more preferably 160°C or lower.
- the pressure (gauge pressure) in the isocyanation process is, for example, in excess of atmospheric pressure (0 MPaG), preferably 0.0005 MPaG or more, more preferably 0.001 MPaG or more, even more preferably 0.003 MPaG or more, particularly preferably 0.01 MPaG (10 kPaG) or more, particularly preferably 0.02 MPaG (20 kPaG) or more, most preferably 0.03 MPaG (30 kPaG) or more, and is, for example, 0.6 MPaG or less, preferably 0.4 MPaG or less, more preferably 0.2 MPaG or less.
- the isocyanation process is preferably carried out in a continuous manner. That is, in the isocyanation process, the slurry obtained in the salt formation process is continuously transferred from the vessel used in the salt formation process to the reaction vessel used in the isocyanation process, and the hydrochloride of the polyamine compound and the carbonyl chloride are reacted in the reaction vessel, while the resulting reaction product (reaction mass) is continuously removed from the reaction vessel.
- carbamoyl chloride is produced by the reaction of a polyamine compound with carbonyl chloride, and a polyisocyanate compound is produced by the decomposition reaction of carbamoyl chloride.
- the polyisocyanate compound produced reacts with the intermediate carbamoyl chloride to produce an isocyanurate compound as a by-product.
- polyamine compound is xylylenediamine as an example, as shown in reaction formula (1) below, two molecules of xylylenediisocyanate react with one molecule of carbamoyl chloride to produce one molecule of isocyanurate compound and one molecule of chloromethylbenzylisocyanate as by-products.
- the tar component contains the isocyanurate compound in reaction formula (1) above.
- the content of the isocyanurate compound in the tar component is, for example, 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, and, for example, 90% by mass or less, preferably 80% by mass or less.
- the tar components contain polyisocyanate compounds.
- the content of the polyisocyanate compound in the tar component is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, and, for example, 50% by mass or less, preferably 30% by mass or less.
- purification methods include crystallization and distillation, and preferably distillation.
- low boiling materials low boiling point components
- the purification process includes a low boiling removal process in which the low boiling materials are distilled from the reaction product, and a rectification process in which the reaction product after the low boiling materials are distilled is rectified.
- the method for producing a polyamine compound includes a preparation step and a reaction step.
- an isocyanurate composition is prepared.
- the isocyanurate composition is a tar component removed by a detarring step in the production of a polyisocyanate composition. Therefore, the isocyanurate composition contains the isocyanurate compound in the above reaction formula (1) and a polyisocyanate compound.
- reaction step the isocyanurate composition is mixed with a compound represented by the following general formula and heated, thereby reacting the isocyanurate compound and the polyisocyanate compound with the compound represented by the following general formula.
- n is 1 or 2.
- R1 represents an amino group or a hydroxy group.
- R2 is a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
- linear or branched hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms include linear or branched aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms and aromatic hydrocarbon groups having 6 to 10 carbon atoms.
- linear or branched aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms include linear alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms and branched alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms.
- linear alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms include methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, and n-decyl groups.
- Examples of branched alkyl groups having 3 to 12 carbon atoms include isopropyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, and 2-ethylhexyl groups.
- aromatic hydrocarbon groups having 6 to 10 carbon atoms include phenyl and naphthyl groups.
- R2 may be substituted with an amino group or a hydroxy group.
- n 1
- n 2
- dipropylenetriamine and dipropanolamine Preferred examples of the compound represented by the following general formula include diethylenetriamine and dipropylenetriamine.
- the boiling point at 1 atmosphere of the compound represented by the above general formula is, for example, 110°C or higher, preferably 120°C or higher, more preferably 140°C or higher, more preferably 160°C or higher, more preferably 180°C or higher, more preferably 200°C or higher, for example, 300°C or lower.
- the compound represented by the above general formula is mixed with 1 mol of the isocyanurate compound in an amount of, for example, 2 mol or more, preferably 4 mol or more, more preferably 6 mol or more, for example, 30 mol or less, preferably 20 mol or less, more preferably 10 mol or less.
- the heating temperature in the reaction process is, at normal pressure, for example, 100°C or higher, preferably 120°C or higher, more preferably 150°C or higher, and for example, 300°C or lower, preferably 250°C or lower.
- the heating time in the reaction step is, for example, 1 hour or more, preferably 3 hours or more, and, for example, 10 hours or less, preferably 8 hours or less.
- the isocyanurate compound is decomposed by the compound represented by the above general formula to produce a polyamine compound.
- n 1 and R1 is an amino group
- imidazolidinone is by-produced in the reaction process.
- n is 1 and R1 is a hydroxy group
- oxazolidinone is by-produced instead of imidazolidinone.
- n is 2 and R1 is an amino group
- tetrahydropyrimidinone is by-produced instead of imidazolidinone in the reaction process.
- oxazinanone is by-produced instead of imidazolidinone in the reaction process.
- the isocyanurate composition is a tar component produced in the production of xylylene diisocyanate and the compound represented by the above general formula is dipropylene triamine
- the isocyanurate compound reacts with dipropylene triamine to produce xylylene diamine and tetrahydropyrimidinone (specifically, 1-(3-aminopropyl)tetrahydropyrimidin-2(1H)-one) as shown in the following reaction formula (4).
- the xylylene diisocyanate in the tar component reacts with dipropylene triamine to produce xylylene diamine and tetrahydropyrimidinone as shown in the following reaction formula (5).
- the isocyanurate compound By decomposing an isocyanurate compound with the compound represented by the above general formula, the isocyanurate compound can be decomposed in a simple process of heating at normal pressure, and a polyamine compound can be efficiently produced.
- reaction liquid obtained in the reaction step may be heated with, for example, sodium hydroxide added thereto to decompose the imidazolidinone.
- the decomposition of imidazolidinone produces diethylenetriamine.
- reaction liquid obtained in the reaction step is distilled and rectified to obtain a xylylenediamine composition containing xylylenediamine.
- the content of xylylenediamine in the xylylenediamine composition is, for example, 98.00% by mass or more, preferably 99.00% by mass or more, more preferably 99.30% by mass or more, and even more preferably 99.60% by mass or more, and is, for example, 99.95% by mass or less, preferably 99.90% by mass or less.
- the raw material costs for the production of the polyamine compound can be reduced.
- the amount of tar component generated in the production of the polyisocyanate composition that is discarded can be reduced. This reduces the environmental impact caused by the disposal of the tar component.
- a polyamine compound can also be produced from the polyisocyanate compound in the tar component.
- the method of isocyanation in the production of the polyisocyanate composition is not limited to the hydrochloride method described above.
- the isocyanation step can also be carried out using a cold/hot two-stage method or a phosgene pressure method.
- a polyamine compound is dissolved in the inert solvent described above to obtain a polyamine solution.
- carbonyl chloride is introduced into the polyamine solution in an amount 5 to 20 times the molar amount of the polyamine compound, and the polyamine compound and carbonyl chloride are reacted at, for example, 0 to 90°C (first-stage reaction).
- the polyamine compound is reacted with carbonyl chloride in the presence of about 0.5 to 10 times the molar amount of the polyamine compound, for example, at 100 to 150°C (second-stage reaction).
- the polyamine compound is heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the polyamine compound, and, for example, under a pressure of 100 to 500 kPa, carbonyl chloride in an amount 1 to 10 times the molar amount of the polyamine compound is introduced together with a carrier gas such as nitrogen or argon, and the polyamine compound and carbonyl chloride are reacted.
- a carrier gas such as nitrogen or argon
- the isocyanurate composition may be a tar component produced in the production of a polyisocyanate composition using a hot-cold two-stage process or a phosgene pressurized process.
- the isocyanurate composition is not limited to a tar component produced in the production of a polyisocyanate composition.
- the isocyanurate composition may be, for example, a distillation residue produced in the purification step of the production of a polyisocyanate composition.
- the isocyanurate composition may be a distillation residue produced in the rectification of the reaction product after the low boiling points are distilled off in the purification step described above.
- the isocyanurate composition may also be a mixture of a tar component and a distillation residue produced in the purification step.
- the isocyanurate compound in the isocyanurate composition is not limited to the isocyanurate of xylylene diisocyanate.
- examples of the isocyanurate compound in the isocyanurate composition include the isocyanurate of pentamethylene diisocyanate (PDI), the isocyanurate of hexamethylene diisocyanate (HDI), the isocyanurate of bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane (BIBH), isophorone diisocyanate (IPDI), bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (BIC), and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate (H 12 MDI).
- PDI pentamethylene diisocyanate
- HDI hexamethylene diisocyanate
- IPDI bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane
- IPDI isophorone diisocyanate
- Example 1 A tar component (isocyanurate composition, hereinafter referred to as XDI tar) removed from the solvent-removed mass in the detarring step of Production Example 1 was prepared (preparation step).
- XDI tar isocyanurate composition
- the concentration of xylylenediamine in the mixture of XDI tar and diethylenetriamine was measured at regular intervals using gas chromatography, and the reaction process was terminated when the concentration of xylylenediamine no longer changed.
- the gas chromatography measurement conditions are shown below.
- Injection method Pulsed splitless method Injection port temperature: 250°C Detector temperature: 300°C Carrier gas: N2 158 kPa, H2 55 kPa, Air 45 kPa (constant pressure control) Internal standard: 2,2,6,6-tetramethylpiperidine 50 mg Solvent: 1:1 mixture of dichloromethane and methanol Sample concentration: 50 mg/5 mL Injection volume: 1 ⁇ L Detection method: FID The molar amount of xylylenediamine obtained from the gas chromatography was converted to mass to calculate the yield of xylylenediamine. The retention time of xylylenediamine was 25.2 minutes.
- the polyamine composition was then filtered under reduced pressure.
- the filtered residue was washed twice with 30.00 parts by mass of methanol.
- the concentration of xylylenediamine in the fraction was measured using gas chromatography, and the yield was calculated using the above formula, resulting in a yield of 37.84%.
- Example 2 A tar component (isocyanurate composition, hereinafter referred to as BIBH tar) obtained in the detarring step of Production Example 2 was prepared (preparation step).
- BIBH tar isocyanurate composition
- the BIBH tar and diethylenetriamine in the reactor were heated to an internal temperature of 185°C under normal pressure, and the BIBH tar and diethylenetriamine were reacted for 4 hours with stirring to obtain a polyamine composition containing 2,5-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane and 2,6-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane (reaction process).
- the concentrations of 2,5-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane and 2,6-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane in the mixture of BIBH tar and diethylenetriamine were measured at regular intervals using gas chromatography, and the reaction process was terminated when the concentrations of 2,5-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane and 2,6-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane no longer changed.
- the obtained polyamine composition was cooled until the internal temperature reached 145°C, and 16.43 parts by mass of granular sodium hydroxide was added to the cooled polyamine composition and stirred for 3 hours. This decomposed the imidazolidinone in the polyamine composition.
- the polyamine composition was then filtered under reduced pressure.
- the filtered residue was washed twice with 12.00 parts by mass of methanol.
- pyrimidinone (specifically, 1-(3-aminopropyl)tetrahydropyrimidin-2(1H)-one) was produced as a by-product in place of imidazolidinone in the reaction step.
- concentration of xylylenediamine in the mixture of XDI tar and dipropylenetriamine was measured by gas chromatography at regular time intervals, and the reaction process was terminated when the concentration of xylylenediamine no longer changed.
- the yield of xylylenediamine was 61.24%.
- Example 4 A tar component (isocyanurate composition, hereinafter referred to as 1,3-BIC tar) obtained in the detarring step of Production Example 3 was prepared (preparation step).
- 1,3-BIC tar isocyanurate composition
- a peak was observed in the vicinity of 1690 cm ⁇ 1 in the infrared absorption spectrum, and it was therefore presumed that the tar components contained a compound containing an isocyanurate skeleton.
- 5.00 parts by mass of 1,3-BIC tar was charged into the reactor, and then 10.64 parts by mass of diethylenetriamine was dropped into the reactor at room temperature over 10 minutes to mix the 1,3-BIC tar and diethylenetriamine.
- reaction step the 1,3-BIC tar and diethylenetriamine in the reactor were heated to an internal temperature of 185° C. under normal pressure, and the 1,3-BIC tar and diethylenetriamine were reacted with each other for 4 hours while stirring to obtain a polyamine composition containing 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane (reaction step).
- concentration of 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane in the mixture of 1,3-BIC tar and dipropylenetriamine was measured by gas chromatography at regular time intervals, and the reaction process was terminated when the concentration of 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane no longer changed.
- the yield of 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane was 44.51%.
- Comparative Example 1 5.00 parts by mass of XDI tar was charged into the reactor. Next, 10.26 parts by mass of n-butylamine was added to the reactor at room temperature, and the XDI tar and n-butylamine were mixed.
- the concentration of xylylenediamine in the mixture of XDI tar and ethylenediamine was measured using gas chromatography at regular intervals, and the reaction process was terminated when the concentration of xylylenediamine no longer changed.
- the method for producing a polyamine compound of the present invention is utilized for producing a polyamine compound.
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Abstract
Description
本発明は、ポリアミン化合物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a polyamine compound.
従来、ポリアミン化合物は、ポリイソシアネート化合物の原料として知られている。 Traditionally, polyamine compounds are known as raw materials for polyisocyanate compounds.
例えば、キシリレンジアミンの塩酸塩を塩化カルボニルと反応させることにより、キシリレンジイソシアネートが製造される(下記特許文献1参照)。 For example, xylylenediisocyanate is produced by reacting xylylenediamine hydrochloride with carbonyl chloride (see Patent Document 1 below).
特許文献1に記載されるようなポリイソシアネート化合物の製造などに使用できるポリアミン化合物を効率よく製造したいという要望がある。 There is a demand for an efficient production of polyamine compounds that can be used for the production of polyisocyanate compounds such as those described in Patent Document 1.
本発明は、ポリアミン化合物を効率よく製造することができるポリアミン化合物の製造方法を提供する。 The present invention provides a method for producing polyamine compounds that can efficiently produce polyamine compounds.
本発明[1]は、イソシアヌレート化合物を含有するイソシアヌレート組成物を準備する準備工程と、前記イソシアヌレート化合物と下記一般式で示される化合物とを反応させてポリアミン化合物を得る反応工程とを含む、ポリアミン化合物の製造方法を含む。 The present invention [1] includes a method for producing a polyamine compound, which includes a preparation step of preparing an isocyanurate composition containing an isocyanurate compound, and a reaction step of reacting the isocyanurate compound with a compound represented by the following general formula to obtain a polyamine compound.
一般式: General formula:
(上記一般式中、nは、1または2である。R1は、アミノ基またはヒドロキシ基を示す。R2は、炭素数1から10の直鎖または分岐の炭化水素基であり、アミノ基またはヒドロキシ基で置換されていてもよい。)
本発明[2]は、前記イソシアヌレート組成物が、ポリイソシアネート化合物をさらに含有する、上記[1]のポリアミン化合物の製造方法を含む。
(In the above general formula, n is 1 or 2. R1 represents an amino group or a hydroxy group. R2 represents a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, which may be substituted with an amino group or a hydroxy group.)
The present invention [2] includes the method for producing a polyamine compound according to the above [1], wherein the isocyanurate composition further contains a polyisocyanate compound.
本発明[3]は、前記ポリイソシアネート化合物が、前記ポリアミン化合物と塩化カルボニルとを反応させて、前記ポリイソシアネート化合物を含有する反応生成物を得るイソシアネート化工程と、前記反応生成物からタール成分を除去する脱タール工程とを含む製造方法により製造され、前記イソシアヌレート組成物が、前記脱タール工程により除去された前記タール成分である、上記[2]のポリアミン化合物の製造方法を含む。 The present invention [3] includes the method for producing a polyamine compound according to [2] above, in which the polyisocyanate compound is produced by a production method including an isocyanation step of reacting the polyamine compound with carbonyl chloride to obtain a reaction product containing the polyisocyanate compound, and a detarring step of removing tar components from the reaction product, and the isocyanurate composition is the tar components removed by the detarring step.
本発明[4]は、前記ポリイソシアネート化合物が、キシリレンジイソシアネート、ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、および、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンから選択される少なくとも1種である、上記[2]または[3]のポリアミン化合物の製造方法を含む。
本発明[5]は、前記ポリイソシアネート化合物が、キシリレンジイソシアネートである、上記[4]のポリアミン化合物の製造方法を含む。
The present invention [4] includes the method for producing a polyamine compound according to the above [2] or [3], wherein the polyisocyanate compound is at least one selected from the group consisting of xylylene diisocyanate, bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane, and bis(isocyanatomethyl)cyclohexane.
The present invention [5] includes the method for producing a polyamine compound according to the above [4], wherein the polyisocyanate compound is xylylene diisocyanate.
本発明のポリアミン化合物の製造方法によれば、反応工程において、イソシアヌレート化合物と、上記一般式で示される特定の化合物とを反応させる。 In the method for producing a polyamine compound of the present invention, an isocyanurate compound is reacted with a specific compound represented by the above general formula in the reaction step.
これにより、イソシアヌレート化合物を効率よく分解して、ポリアミン化合物を得ることができる。 This allows the isocyanurate compound to be decomposed efficiently to obtain a polyamine compound.
その結果、ポリアミン化合物を効率よく製造することができる。 As a result, polyamine compounds can be produced efficiently.
本発明のポリアミン化合物の製造方法では、例えば、ポリイソシアネート組成物の製造において生成したタール成分を原料として、タール成分中のイソシアヌレート化合物を分解することにより、ポリアミン化合物を製造する。 In the method for producing a polyamine compound of the present invention, for example, a tar component produced in the production of a polyisocyanate composition is used as a raw material to produce a polyamine compound by decomposing the isocyanurate compound in the tar component.
まず、ポリイソシアネート組成物の製造について説明する。 First, we will explain how to manufacture the polyisocyanate composition.
1.ポリイソシアネート組成物の製造方法
ポリイソシアネート組成物は、主成分として、ポリイソシアネート化合物を含有する。
1. Method for Producing Polyisocyanate Composition The polyisocyanate composition contains a polyisocyanate compound as a main component.
ポリイソシアネート化合物として、例えば、工業的に汎用されるポリイソシアネートが挙げられる。ポリイソシアネートとしては、例えば、鎖状脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネートおよび芳香脂肪族ポリイソシアネートが挙げられる。 Examples of polyisocyanate compounds include polyisocyanates that are widely used industrially. Examples of polyisocyanates include linear aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, aromatic polyisocyanates, and aromatic aliphatic polyisocyanates.
鎖状脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、ペンタメチレンジイソシアネート(PDI)、およびヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)が挙げられる。 Examples of linear aliphatic polyisocyanates include pentamethylene diisocyanate (PDI) and hexamethylene diisocyanate (HDI).
脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン(BIBH)、水添ジフェニルメタンジイソシアネート(H12MDI)、およびビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(BIC)が挙げられる。 Examples of alicyclic polyisocyanates include isophorone diisocyanate (IPDI), bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane (BIBH), hydrogenated diphenylmethane diisocyanate (H 12 MDI), and bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (BIC).
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)が挙げられる。 Examples of aromatic polyisocyanates include tolylene diisocyanate (TDI) and diphenylmethane diisocyanate (MDI).
芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)が挙げられる。 Examples of aromatic aliphatic polyisocyanates include xylylene diisocyanate (XDI) and tetramethyl xylylene diisocyanate (TMXDI).
ポリイソシアネート化合物として、好ましくは、鎖状脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネートおよび芳香脂肪族ポリイソシアネートが挙げられ、より好ましくは、キシリレンジイソシアネート(XDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン(BIBH)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ペンタメチレンジイソシアネート(PDI)、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(BIC)、および、水添ジフェニルメタンジイソシアネート(H12MDI)が挙げられ、さらに好ましくは、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン(BIBH)、および、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(BIC)が挙げられる。キシリレンジイソシアネートは、1,3-キシリレンジイソシアネートおよび1,4-キシリレンジイソシアネートの2つの構造異性体を有する。好ましくは、キシリレンジイソシアネートは、1,3-キシリレンジイソシアネートである。ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンは、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンおよび1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンの2つの構造異性体を有する。好ましくは、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンは、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(1,3-BIC)である。 As the polyisocyanate compound, preferably, linear aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, and aromatic aliphatic polyisocyanates are used, more preferably, xylylene diisocyanate (XDI), isophorone diisocyanate (IPDI), bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane (BIBH), hexamethylene diisocyanate (HDI), pentamethylene diisocyanate (PDI), bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (BIC), and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate (H 12 MDI) are used, and further preferably, xylylene diisocyanate (XDI), bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane (BIBH), and bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (BIC) are used. Xylylene diisocyanate has two structural isomers, 1,3-xylylene diisocyanate and 1,4-xylylene diisocyanate. Preferably, xylylene diisocyanate is 1,3-xylylene diisocyanate. Bis(isocyanatomethyl)cyclohexane has two structural isomers, 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane and 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane. Preferably, bis(isocyanatomethyl)cyclohexane is 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (1,3-BIC).
ポリイソシアネート組成物中のポリイソシアネート化合物の含有割合は、例えば、98.00質量%以上、好ましくは、99.00質量%以上、より好ましくは、99.30質量%以上、さらに好ましくは、99.60質量%以上であり、例えば、99.95質量%以下である。好ましくは、ポリイソシアネート組成物は、ポリイソシアネート化合物のみを含有する。 The content of the polyisocyanate compound in the polyisocyanate composition is, for example, 98.00% by mass or more, preferably 99.00% by mass or more, more preferably 99.30% by mass or more, and even more preferably 99.60% by mass or more, and is, for example, 99.95% by mass or less. Preferably, the polyisocyanate composition contains only the polyisocyanate compound.
ポリイソシアネート化合物がキシリレンジイソシアネートである場合、ポリイソシアネート組成物中のキシリレンジイソシアネートの含有割合は、国際公開第2018/190290号の[0376]および[0377]段落に記載の方法により測定できる。 When the polyisocyanate compound is xylylene diisocyanate, the content of xylylene diisocyanate in the polyisocyanate composition can be measured by the method described in paragraphs [0376] and [0377] of WO 2018/190290.
ポリイソシアネート組成物の製造方法は、造塩工程と、イソシアネート化工程と、脱ガス工程と、脱溶媒工程と、脱タール工程と、精製工程とを含む。ポリイソシアネート組成物の製造方法は、造塩工程と、イソシアネート化工程と、脱ガス工程と、脱溶媒工程と、脱タール工程と、精製工程とを、順に実施する。 The method for producing a polyisocyanate composition includes a salt production process, an isocyanate formation process, a degassing process, a desolvation process, a detarring process, and a purification process. The method for producing a polyisocyanate composition sequentially carries out a salt production process, an isocyanate formation process, a degassing process, a desolvation process, a detarring process, and a purification process.
(1)造塩工程
造塩工程では、例えば、不活性溶媒の存在下で、ポリアミン化合物と塩化水素とを混合する。詳しくは、造塩工程では、まず、塩化水素ガスを不活性溶媒に導入し、次に、塩化水素ガスが導入されている不活性溶媒に、ポリアミン化合物が不活性溶媒に溶解されたポリアミン溶液を供給する。そして、不活性溶媒と、ポリアミン化合物と、塩化水素とを混合する。これにより、ポリアミン化合物の塩酸塩を含有するスラリーが得られる。
(1) Salt formation process In the salt formation process, for example, a polyamine compound and hydrogen chloride are mixed in the presence of an inert solvent. More specifically, in the salt formation process, hydrogen chloride gas is first introduced into an inert solvent, and then a polyamine solution in which a polyamine compound is dissolved in an inert solvent is supplied to the inert solvent into which hydrogen chloride gas has been introduced. Then, the inert solvent, the polyamine compound, and hydrogen chloride are mixed. This produces a slurry containing the hydrochloride of the polyamine compound.
ポリアミン化合物として、例えば、上記したポリイソシアネート化合物に対応するポリアミンが挙げられる。ポリアミン化合物として、例えば、鎖状脂肪族ポリアミン、脂環族ポリアミン、芳香族ポリアミンおよび芳香脂肪族ポリアミンが挙げられる。 Examples of the polyamine compound include polyamines corresponding to the polyisocyanate compounds described above. Examples of the polyamine compound include linear aliphatic polyamines, alicyclic polyamines, aromatic polyamines, and aromatic aliphatic polyamines.
鎖状脂肪族ポリアミンとしては、例えば、ペンタメチレンジアミン、およびヘキサメチレンジアミンが挙げられる。 Examples of chain aliphatic polyamines include pentamethylenediamine and hexamethylenediamine.
脂環族ポリアミンとしては、例えば、イソホロンジアミン、ビス(アミノメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、水添ジフェニルメタンジアミン、およびビス(アミノメチル)シクロヘキサン(BAC)が挙げられる。 Examples of alicyclic polyamines include isophorone diamine, bis(aminomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane, hydrogenated diphenylmethane diamine, and bis(aminomethyl)cyclohexane (BAC).
芳香族ポリアミンとしては、例えば、トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミンが挙げられる。 Examples of aromatic polyamines include tolylenediamine and diphenylmethanediamine.
芳香脂肪族ポリアミンとしては、例えば、キシリレンジアミン、テトラメチルキシリレンジアミンが挙げられる。 Examples of aromatic aliphatic polyamines include xylylenediamine and tetramethylxylylenediamine.
ポリイソシアネート化合物が1,3-キシリレンジイソシアネートである場合、ポリアミン化合物は、1,3-キシリレンジアミンである。ポリイソシアネート化合物がビス(イソシアナトメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタンである場合、ポリアミン化合物は、ビス(アミノメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタンである。ポリイソシアネート化合物が1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンである場合、ポリアミン化合物は、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(1,3-BAC)である。 When the polyisocyanate compound is 1,3-xylylene diisocyanate, the polyamine compound is 1,3-xylylene diamine. When the polyisocyanate compound is bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane, the polyamine compound is bis(aminomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane. When the polyisocyanate compound is 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, the polyamine compound is 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane (1,3-BAC).
不活性溶媒として、例えば、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、ハロゲン化芳香族炭化水素、含窒素化合物、エーテル、ケトン、脂肪酸エステル、および芳香族カルボン酸エステルが挙げられる。 Examples of inert solvents include aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, halogenated aromatic hydrocarbons, nitrogen-containing compounds, ethers, ketones, fatty acid esters, and aromatic carboxylate esters.
芳香族炭化水素として、例えば、ベンゼン、トルエン、およびキシレンが挙げられる。 Aromatic hydrocarbons include, for example, benzene, toluene, and xylene.
脂肪族炭化水素として、例えば、オクタン、およびデカンが挙げられる。 Examples of aliphatic hydrocarbons include octane and decane.
脂環族炭化水素として、例えば、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、およびエチルシクロヘキサンが挙げられる。 Examples of alicyclic hydrocarbons include cyclohexane, methylcyclohexane, and ethylcyclohexane.
ハロゲン化芳香族炭化水素として、例えば、クロロトルエン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ジブロモベンゼン、およびトリクロロベンゼンが挙げられる。 Halogenated aromatic hydrocarbons include, for example, chlorotoluene, chlorobenzene, dichlorobenzene, dibromobenzene, and trichlorobenzene.
含窒素化合物として、例えば、ニトロベンゼン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、およびN,N’-ジメチルイミダゾリジノンが挙げられる。 Examples of nitrogen-containing compounds include nitrobenzene, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, and N,N'-dimethylimidazolidinone.
エーテルとして、例えば、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、およびエチレングリコールジエチルエーテルが挙げられる。 Ethers include, for example, dibutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, and ethylene glycol diethyl ether.
ケトンとして、例えば、ヘプタノン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、およびメチルエチルケトンが挙げられる。 Ketones include, for example, heptanone, diisobutyl ketone, methyl isobutyl ketone, and methyl ethyl ketone.
脂肪酸エステルとして、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、および酢酸エトキシエチルが挙げられる。 Fatty acid esters include, for example, ethyl acetate, butyl acetate, amyl acetate, and ethoxyethyl acetate.
芳香族カルボン酸エステルとして、例えば、サリチル酸メチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジブチル、および安息香酸メチルが挙げられる。 Examples of aromatic carboxylic acid esters include methyl salicylate, dimethyl phthalate, dibutyl phthalate, and methyl benzoate.
不活性溶媒は、単独使用または2種類以上併用することができる。 The inert solvents can be used alone or in combination of two or more types.
不活性溶媒として、好ましくは、ハロゲン化芳香族炭化水素が挙げられ、より好ましくは、クロロベンゼンおよびジクロロベンゼンが挙げられる。 Preferably, the inert solvent is a halogenated aromatic hydrocarbon, more preferably, chlorobenzene or dichlorobenzene.
アミン溶液中のポリアミン化合物の含有割合は、制限されない。アミン溶液中のポリアミン化合物の含有割合は、例えば、3.0質量%以上、好ましくは、5.0質量%以上であり、例えば、30質量%以下、好ましくは、20質量%以下である。 The content of the polyamine compound in the amine solution is not limited. The content of the polyamine compound in the amine solution is, for example, 3.0% by mass or more, preferably 5.0% by mass or more, and for example, 30% by mass or less, preferably 20% by mass or less.
ポリアミン化合物および不活性溶媒の質量の総和に対する、供給したポリアミン化合物の質量の割合(全アミン濃度)は、例えば、3質量%以上、好ましくは、5質量%以上であり、例えば、30質量%以下、好ましくは、20質量%以下、より好ましくは、15質量%以下である。 The ratio of the mass of the supplied polyamine compound to the sum of the masses of the polyamine compound and the inert solvent (total amine concentration) is, for example, 3 mass% or more, preferably 5 mass% or more, and for example, 30 mass% or less, preferably 20 mass% or less, more preferably 15 mass% or less.
塩化水素の供給割合は、ポリアミン化合物1molに対して、例えば、2mol以上であり、例えば、10mol以下、好ましくは、6mol以下、より好ましくは、4mol以下である。 The supply ratio of hydrogen chloride is, for example, 2 mol or more, and, for example, 10 mol or less, preferably 6 mol or less, and more preferably 4 mol or less, per 1 mol of the polyamine compound.
造塩工程の温度は、例えば、30℃以上、好ましくは、50℃以上、より好ましくは、60℃以上であり、例えば、160℃以下、好ましくは、150℃以下、より好ましくは、140℃以下である。 The temperature of the salt production process is, for example, 30°C or higher, preferably 50°C or higher, more preferably 60°C or higher, and, for example, 160°C or lower, preferably 150°C or lower, more preferably 140°C or lower.
造塩工程の圧力(ゲージ圧)は、例えば、大気圧(0MPaG)以上、好ましくは、0.01MPaG以上、より好ましくは、0.02MPaG以上であり、例えば、1.0MPaG以下、好ましくは、0.5MPaG以下、より好ましくは、0.4MPaG以下である。 The pressure (gauge pressure) in the salt production process is, for example, atmospheric pressure (0 MPaG) or more, preferably 0.01 MPaG or more, more preferably 0.02 MPaG or more, and for example, 1.0 MPaG or less, preferably 0.5 MPaG or less, more preferably 0.4 MPaG or less.
(2)イソシアネート工程
イソシアネート化工程では、ポリアミン化合物の塩酸塩と塩化カルボニルとを反応させる(塩酸塩法)。具体的には、イソシアネート化工程では、造塩工程で得られたスラリーに塩化カルボニルを供給することにより、ポリアミン化合物の塩酸塩と塩化カルボニルとを反応させる。これにより、ポリイソシアネート化合物を含有する反応生成物が得られる。
(2) Isocyanate Process In the isocyanate process, the hydrochloride of the polyamine compound is reacted with carbonyl chloride (hydrochloride method). Specifically, in the isocyanate process, the hydrochloride of the polyamine compound is reacted with carbonyl chloride by supplying carbonyl chloride to the slurry obtained in the salt formation process. This produces a reaction product containing a polyisocyanate compound.
塩化カルボニルの供給割合は、ポリアミン化合物の塩酸塩1molに対して、例えば、4mol以上、好ましくは、5mol以上、より好ましくは、6mol以上、例えば、50mol以下、好ましくは、40mol以下、より好ましくは、30mol以下である。 The supply ratio of carbonyl chloride is, for example, 4 mol or more, preferably 5 mol or more, more preferably 6 mol or more, and for example, 50 mol or less, preferably 40 mol or less, more preferably 30 mol or less, per 1 mol of the hydrochloride salt of the polyamine compound.
イソシアネート化工程の時間は、例えば、4時間以上、好ましくは、6時間以上であり、例えば、25時間以下、好ましくは、20時間以下、より好ましくは、15時間以下である。 The duration of the isocyanation process is, for example, 4 hours or more, preferably 6 hours or more, and, for example, 25 hours or less, preferably 20 hours or less, more preferably 15 hours or less.
イソシアネート化工程の温度は、例えば、90℃以上、好ましくは、100℃以上、より好ましくは、110℃以上であり、例えば、190℃以下、好ましくは、180℃以下、より好ましくは、160℃以下である。 The temperature of the isocyanation process is, for example, 90°C or higher, preferably 100°C or higher, more preferably 110°C or higher, and, for example, 190°C or lower, preferably 180°C or lower, more preferably 160°C or lower.
イソシアネート化工程の圧力(ゲージ圧)としては、例えば、大気圧(0MPaG)を超過し、好ましくは、0.0005MPaG以上、より好ましくは、0.001MPaG以上、さらに好ましくは、0.003MPaG以上、とりわけ好ましくは、0.01MPaG(10kPaG)以上、特に好ましくは、0.02MPaG(20kPaG)以上、最も好ましくは、0.03MPaG(30kPaG)以上であり、例えば、0.6MPaG以下、好ましくは、0.4MPaG以下、より好ましくは、0.2MPaG以下である。 The pressure (gauge pressure) in the isocyanation process is, for example, in excess of atmospheric pressure (0 MPaG), preferably 0.0005 MPaG or more, more preferably 0.001 MPaG or more, even more preferably 0.003 MPaG or more, particularly preferably 0.01 MPaG (10 kPaG) or more, particularly preferably 0.02 MPaG (20 kPaG) or more, most preferably 0.03 MPaG (30 kPaG) or more, and is, for example, 0.6 MPaG or less, preferably 0.4 MPaG or less, more preferably 0.2 MPaG or less.
イソシアネート化工程は、好ましくは、連続式により実施される。つまり、イソシアネート化工程では、造塩工程において得られたスラリーを、造塩工程で用いられる容器から、イソシアネート化工程で用いられる反応容器に連続的に送液して、反応容器においてポリアミン化合物の塩酸塩と塩化カルボニルとを反応させながら、得られた反応生成物(反応マス)を、反応容器から連続的に取り出す。 The isocyanation process is preferably carried out in a continuous manner. That is, in the isocyanation process, the slurry obtained in the salt formation process is continuously transferred from the vessel used in the salt formation process to the reaction vessel used in the isocyanation process, and the hydrochloride of the polyamine compound and the carbonyl chloride are reacted in the reaction vessel, while the resulting reaction product (reaction mass) is continuously removed from the reaction vessel.
イソシアネート化工程では、ポリアミン化合物と塩化カルボニルとの反応によりカルバモイルクロライドが生成し、カルバモイルクロライドの分解反応により、ポリイソシアネート化合物が生成する。 In the isocyanation process, carbamoyl chloride is produced by the reaction of a polyamine compound with carbonyl chloride, and a polyisocyanate compound is produced by the decomposition reaction of carbamoyl chloride.
ここで、イソシアネート化工程では、生成したポリイソシアネート化合物と、中間体であるカルバモイルクロライドとが反応することにより、イソシアヌレート化合物が副生する。 In the isocyanation process, the polyisocyanate compound produced reacts with the intermediate carbamoyl chloride to produce an isocyanurate compound as a by-product.
ポリアミン化合物がキシリレンジアミンである場合を例に挙げて説明すると、下記反応式(1)に示すように、2分子のキシリレンジイソシアネートと、1分子のカルバモイルクロライドとが反応することにより、1分子のイソシアヌレート化合物と、1分子のクロロメチルベンジルイソシアネートとが副生する。 If we take the case where the polyamine compound is xylylenediamine as an example, as shown in reaction formula (1) below, two molecules of xylylenediisocyanate react with one molecule of carbamoyl chloride to produce one molecule of isocyanurate compound and one molecule of chloromethylbenzylisocyanate as by-products.
反応式(1) Reaction formula (1)
(3)脱ガス工程
脱ガス工程では、公知の脱ガス塔により、反応生成物から、余剰の塩化カルボニルや副生する塩化水素などのガスを除去する。
(3) Degassing Step In the degassing step, excess carbonyl chloride and by-product gases such as hydrogen chloride are removed from the reaction product using a known degassing tower.
(4)脱溶媒工程
脱溶媒工程では、公知の蒸留塔により、反応生成物から、不活性溶媒を留去する。
(4) Solvent Removal Step In the solvent removal step, the inert solvent is distilled off from the reaction product using a known distillation column.
(5)脱タール工程
脱タール工程では、公知の脱タール器により、反応生成物からタール成分を除去する。
(5) Detarring Step In the detarring step, tar components are removed from the reaction product using a known detarring device.
タール成分は、上記反応式(1)中のイソシアヌレート化合物を含有する。 The tar component contains the isocyanurate compound in reaction formula (1) above.
タール成分中のイソシアヌレート化合物の含有割合は、例えば、50質量%以上、好ましくは、70質量%以上であり、例えば、90質量%以下、好ましくは、80質量%以下である。 The content of the isocyanurate compound in the tar component is, for example, 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, and, for example, 90% by mass or less, preferably 80% by mass or less.
なお、脱タール工程では、反応生成物中のポリイソシアネート化合物の一部が、イソシアヌレート化合物とともに、タール成分として反応生成物から取り出されてしまう。そのため、タール成分は、ポリイソシアネート化合物を含有する。 In the detarring process, some of the polyisocyanate compounds in the reaction product are extracted from the reaction product as tar components together with the isocyanurate compounds. Therefore, the tar components contain polyisocyanate compounds.
タール成分中のポリイソシアネート化合物の含有割合は、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上であり、例えば、50質量%以下、好ましくは、30質量%以下である。 The content of the polyisocyanate compound in the tar component is, for example, 10% by mass or more, preferably 20% by mass or more, and, for example, 50% by mass or less, preferably 30% by mass or less.
(6)精製工程
精製工程では、脱タール工程後の反応生成物を精製して、ポリイソシアネート化合物の含有割合を上記の範囲に調整する。
(6) Purification Step In the purification step, the reaction product after the detarring step is purified to adjust the content of the polyisocyanate compound to the above range.
精製方法として、例えば、晶析、および蒸留が挙げられ、好ましくは、蒸留が挙げられる。反応生成物を蒸留により精製するには、例えば、反応生成物から低沸物(低沸点成分)を留去した後、低沸物を留去した後の反応生成物を精留する。つまり、精製工程は、反応生成物から低沸物を留去する脱低沸工程と、低沸物を留去した後の反応生成物を精留する精留工程とを含む。 Examples of purification methods include crystallization and distillation, and preferably distillation. To purify the reaction product by distillation, for example, low boiling materials (low boiling point components) are distilled from the reaction product, and the reaction product after the low boiling materials are distilled is then rectified. In other words, the purification process includes a low boiling removal process in which the low boiling materials are distilled from the reaction product, and a rectification process in which the reaction product after the low boiling materials are distilled is rectified.
2.ポリアミン化合物の製造方法
次に、ポリアミン化合物の製造方法について説明する。
2. Method for Producing Polyamine Compound Next, a method for producing a polyamine compound will be described.
ポリアミン化合物の製造方法は、準備工程と、反応工程とを含む。 The method for producing a polyamine compound includes a preparation step and a reaction step.
(1)準備工程
準備工程では、イソシアヌレート組成物を準備する。本実施形態では、イソシアヌレート組成物は、ポリイソシアネート組成物の製造において脱タール工程により除去されたタール成分である。そのため、イソシアヌレート組成物は、上記反応式(1)中のイソシアヌレート化合物と、ポリイソシアネート化合物とを含有する。
(1) Preparation Step In the preparation step, an isocyanurate composition is prepared. In this embodiment, the isocyanurate composition is a tar component removed by a detarring step in the production of a polyisocyanate composition. Therefore, the isocyanurate composition contains the isocyanurate compound in the above reaction formula (1) and a polyisocyanate compound.
(2)反応工程
反応工程では、イソシアヌレート組成物に下記一般式で示される化合物を混合し、加熱する。これにより、イソシアヌレート化合物およびポリイソシアネート化合物と、下記一般式で示される化合物とを反応させる。
(2) Reaction Step In the reaction step, the isocyanurate composition is mixed with a compound represented by the following general formula and heated, thereby reacting the isocyanurate compound and the polyisocyanate compound with the compound represented by the following general formula.
一般式: General formula:
上記一般式中、nは、1または2である。上記一般式中、R1は、アミノ基またはヒドロキシ基を示す。 In the above general formula, n is 1 or 2. In the above general formula, R1 represents an amino group or a hydroxy group.
上記一般式中、R2は、炭素数1から10の直鎖または分岐の炭化水素基である。 In the above general formula, R2 is a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
炭素数1から10の直鎖または分岐の炭化水素基として、例えば、炭素数1から10の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素基、および、炭素数6から10の芳香族炭化水素基が挙げられる。 Examples of linear or branched hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms include linear or branched aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms and aromatic hydrocarbon groups having 6 to 10 carbon atoms.
炭素数1から10の直鎖または分岐の脂肪族炭化水素基として、例えば、炭素数1から10の直鎖アルキル基、炭素数3から10の分岐アルキル基が挙げられる。 Examples of linear or branched aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms include linear alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms and branched alkyl groups having 3 to 10 carbon atoms.
炭素数1から10の直鎖アルキル基として、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、n-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、およびn-デシル基が挙げられる。 Examples of linear alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms include methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, and n-decyl groups.
炭素数3~12の分岐アルキル基としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、および、2-エチルヘキシル基が挙げられる。 Examples of branched alkyl groups having 3 to 12 carbon atoms include isopropyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, and 2-ethylhexyl groups.
炭素数6から10の芳香族炭化水素基として、例えば、フェニル基、ナフチル基が挙げられる。 Examples of aromatic hydrocarbon groups having 6 to 10 carbon atoms include phenyl and naphthyl groups.
R2は、アミノ基またはヒドロキシ基で置換されていてもよい。 R2 may be substituted with an amino group or a hydroxy group.
上記一般式で示される化合物として、nが1である場合、具体的には、ジエチレントリアミン、N-メチルエチレンジアミン、N-フェニルエチレンジアミン、およびジエタノールアミンが挙げられる。また、上記一般式で示される化合物として、nが2である場合、具体的には、ジプロピレントリアミン、およびジプロパノールアミンが挙げられる。下記一般式で示される化合物として、好ましくは、ジエチレントリアミンおよびジプロピレントリアミンが挙げられる。 Specific examples of the compound represented by the above general formula when n is 1 include diethylenetriamine, N-methylethylenediamine, N-phenylethylenediamine, and diethanolamine. Specific examples of the compound represented by the above general formula when n is 2 include dipropylenetriamine and dipropanolamine. Preferred examples of the compound represented by the following general formula include diethylenetriamine and dipropylenetriamine.
上記一般式で示される化合物の1気圧における沸点は、例えば、110℃以上、好ましくは、120℃以上、より好ましくは、140℃以上、より好ましくは、160℃以上、より好ましくは、180℃以上、より好ましくは、200℃以上であり、例えば、300℃以下である。 The boiling point at 1 atmosphere of the compound represented by the above general formula is, for example, 110°C or higher, preferably 120°C or higher, more preferably 140°C or higher, more preferably 160°C or higher, more preferably 180°C or higher, more preferably 200°C or higher, for example, 300°C or lower.
上記一般式で示される化合物は、イソシアヌレート化合物1molに対して、例えば、2mol以上、好ましくは、4mol以上、より好ましくは、6mol以上、例えば、30mol以下、好ましくは、20mol以下、より好ましくは、10mol以下混合される。 The compound represented by the above general formula is mixed with 1 mol of the isocyanurate compound in an amount of, for example, 2 mol or more, preferably 4 mol or more, more preferably 6 mol or more, for example, 30 mol or less, preferably 20 mol or less, more preferably 10 mol or less.
反応工程における加熱温度は、常圧で、例えば、100℃以上、好ましくは、120℃以上、より好ましくは、150℃以上であり、例えば、300℃以下、好ましくは、250℃以下である。 The heating temperature in the reaction process is, at normal pressure, for example, 100°C or higher, preferably 120°C or higher, more preferably 150°C or higher, and for example, 300°C or lower, preferably 250°C or lower.
反応工程における加熱時間は、例えば、1時間以上、好ましくは、3時間以上であり、例えば、10時間以下、好ましくは、8時間以下である。 The heating time in the reaction step is, for example, 1 hour or more, preferably 3 hours or more, and, for example, 10 hours or less, preferably 8 hours or less.
反応工程では、イソシアヌレート化合物が上記一般式で示される化合物によって分解されることにより、ポリアミン化合物が生成する。上記一般式中、nが1であり、かつ、R1がアミノ基である場合、反応工程において、イミダゾリジノンが副生する。なお、上記一般式において、nが1であり、かつ、R1がヒドロキシ基である場合、イミダゾリジノンの代わりにオキサゾリジノンが副生する。また、上記一般式中、nが2であり、かつ、R1がアミノ基である場合、反応工程において、イミダゾリジノンの代わりにテトラヒドロピリミジノンが副生する。また、上記一般式中、nが2であり、かつ、R1がヒドロキシ基である場合、反応工程において、イミダゾリジノンの代わりにオキサジナノンが副生する。 In the reaction process, the isocyanurate compound is decomposed by the compound represented by the above general formula to produce a polyamine compound. In the above general formula, when n is 1 and R1 is an amino group, imidazolidinone is by-produced in the reaction process. In addition, in the above general formula, when n is 1 and R1 is a hydroxy group, oxazolidinone is by-produced instead of imidazolidinone. In addition, in the above general formula, when n is 2 and R1 is an amino group, tetrahydropyrimidinone is by-produced instead of imidazolidinone in the reaction process. In addition, in the above general formula, when n is 2 and R1 is a hydroxy group, oxazinanone is by-produced instead of imidazolidinone in the reaction process.
イソシアヌレート組成物がキシリレンジイソシアネートの製造において生成したタール成分であり、上記一般式で示される化合物がジエチレントリアミンである場合を例に挙げて説明すると、下記反応式(2)に示すように、イソシアヌレート化合物とジエチレントリアミンとが反応して、キシリレンジアミンと、イミダゾリジノン(詳しくは、3-アミノエチル-2-イミダゾリジノン)とが生成する。また、下記反応式(3)に示すように、タール成分中のキシリレンジイソシアネートとジエチレントリアミンとが反応して、キシリレンジアミンと、イミダゾリジノンとが生成する。 As an example, when the isocyanurate composition is a tar component produced in the production of xylylene diisocyanate and the compound represented by the above general formula is diethylenetriamine, as shown in the following reaction formula (2), the isocyanurate compound reacts with diethylenetriamine to produce xylylenediamine and imidazolidinone (more specifically, 3-aminoethyl-2-imidazolidinone). Also, as shown in the following reaction formula (3), xylylene diisocyanate in the tar component reacts with diethylenetriamine to produce xylylenediamine and imidazolidinone.
反応式(2): Reaction scheme (2):
反応式(3): Reaction scheme (3):
また、イソシアヌレート組成物がキシリレンジイソシアネートの製造において生成したタール成分であり、上記一般式で示される化合物がジプロピレントリアミンである場合、下記反応式(4)に示すように、イソシアヌレート化合物とジプロピレントリアミンとが反応して、キシリレンジアミンと、テトラヒドロピリミジノン(詳しくは、1-(3-アミノプロピル)テトラヒドロピリミジン-2(1H)-オン)とが生成する。また、下記反応式(5)に示すように、タール成分中のキシリレンジイソシアネートとジプロピレントリアミンとが反応して、キシリレンジアミンと、テトラヒドロピリミジノンとが生成する。
反応式(4):
反応式(5):
When the isocyanurate composition is a tar component produced in the production of xylylene diisocyanate and the compound represented by the above general formula is dipropylene triamine, the isocyanurate compound reacts with dipropylene triamine to produce xylylene diamine and tetrahydropyrimidinone (specifically, 1-(3-aminopropyl)tetrahydropyrimidin-2(1H)-one) as shown in the following reaction formula (4). Also, the xylylene diisocyanate in the tar component reacts with dipropylene triamine to produce xylylene diamine and tetrahydropyrimidinone as shown in the following reaction formula (5).
Reaction formula (4):
Reaction formula (5):
上記一般式で示される化合物でイソシアヌレート化合物を分解することにより、常圧で加熱するという簡単な工程でイソシアヌレート化合物を分解することができ、ポリアミン化合物を効率よく製造することができる。 By decomposing an isocyanurate compound with the compound represented by the above general formula, the isocyanurate compound can be decomposed in a simple process of heating at normal pressure, and a polyamine compound can be efficiently produced.
その後、反応工程で得られた反応液に、例えば、水酸化ナトリウムを加えて加熱し、イミダゾリジノンを分解してもよい。イミダゾリジノンの分解により、ジエチレントリアミンが生成する。 Then, the reaction liquid obtained in the reaction step may be heated with, for example, sodium hydroxide added thereto to decompose the imidazolidinone. The decomposition of imidazolidinone produces diethylenetriamine.
また、反応工程で得られた反応液を蒸留および精留することにより、キシリレンジアミンを含有するキシリレンジアミン組成物を得る。 In addition, the reaction liquid obtained in the reaction step is distilled and rectified to obtain a xylylenediamine composition containing xylylenediamine.
キシリレンジアミン組成物中のキシリレンジアミンの含有割合は、例えば、98.00質量%以上、好ましくは、99.00質量%以上であり、より好ましくは、99.30質量%以上、さらに好ましくは、99.60質量%以上であり、例えば、99.95質量%以下、好ましくは、99.90質量%以下である。 The content of xylylenediamine in the xylylenediamine composition is, for example, 98.00% by mass or more, preferably 99.00% by mass or more, more preferably 99.30% by mass or more, and even more preferably 99.60% by mass or more, and is, for example, 99.95% by mass or less, preferably 99.90% by mass or less.
得られたキシリレンジアミン組成物は、キシリレンジイソシアネートの製造に利用することができる。なお、得られたキシリレンジアミン組成物は、キシリレンジイソシアネートの製造に利用可能な程度で、ジエチレントリアミンを含有してもよい。 The obtained xylylenediamine composition can be used for the production of xylylenediisocyanate. The obtained xylylenediamine composition may contain diethylenetriamine to the extent that it can be used for the production of xylylenediisocyanate.
3.作用効果
ポリアミン化合物の製造方法によれば、反応工程において、イソシアヌレート化合物と、上記一般式で示される特定の化合物とを反応させる。
3. Effects and Effects According to the method for producing a polyamine compound, in the reaction step, an isocyanurate compound is reacted with the specific compound represented by the above general formula.
これにより、イソシアヌレート化合物を効率よく分解して、ポリアミン化合物を得ることができる。 This allows the isocyanurate compound to be decomposed efficiently to obtain a polyamine compound.
その結果、ポリアミン化合物を効率よく製造することができる。 As a result, polyamine compounds can be produced efficiently.
また、原料となるイソシアヌレート組成物として、ポリイソシアネート組成物の製造において生成したタール成分を使用すれば、ポリアミン化合物の製造にかかる原料コストを低減できる。 In addition, if the tar components generated in the production of the polyisocyanate composition are used as the raw material isocyanurate composition, the raw material costs for the production of the polyamine compound can be reduced.
そして、タール成分から製造されたポリアミン化合物をポリイソシアネート組成物の製造に使用すれば、ポリイソシアネート組成物の製造にかかる原料コストも低減できる。 Furthermore, if polyamine compounds produced from tar components are used in the production of polyisocyanate compositions, the raw material costs involved in the production of polyisocyanate compositions can also be reduced.
また、タール成分をイソシアヌレート組成物として使用すれば、ポリイソシアネート組成物の製造において生成したタール成分の廃棄量を低減できる。そのため、タール成分の廃棄による環境負荷を低減できる。 In addition, if the tar component is used as an isocyanurate composition, the amount of tar component generated in the production of the polyisocyanate composition that is discarded can be reduced. This reduces the environmental impact caused by the disposal of the tar component.
また、タール成分をイソシアヌレート組成物として使用すれば、タール成分中のポリイソシアネート化合物からも、ポリアミン化合物を製造することができる。 In addition, if a tar component is used as an isocyanurate composition, a polyamine compound can also be produced from the polyisocyanate compound in the tar component.
そのため、ポリイソシアネート化合物がタール成分として廃棄されてしまうことを抑制できる。 This prevents polyisocyanate compounds from being disposed of as tar components.
4.変形例
ポリイソシアネート組成物の製造におけるイソシアネート化の方法は、上記した塩酸塩法に限定されない。イソシアネート化工程は、冷熱2段法またはホスゲン加圧法を用いて行うこともできる。
4. Modifications The method of isocyanation in the production of the polyisocyanate composition is not limited to the hydrochloride method described above. The isocyanation step can also be carried out using a cold/hot two-stage method or a phosgene pressure method.
イソシアネート化工程を冷熱2段法で行う場合、まず、上記した不活性溶媒中にポリアミン化合物を溶解させて、ポリアミン溶液を得る。次に、ポリアミン溶液に、ポリアミン化合物の5~20倍モル程度の塩化カルボニルを導入し、例えば、0~90℃で、ポリアミン化合物と塩化カルボニルとを反応させる(第1段の反応)。続いて、ポリアミン化合物に対して0.5~10倍モル程度の塩化カルボニルの存在下、例えば、100~150℃で、ポリアミン化合物と塩化カルボニルとを反応させる(第2段の反応)。 When the isocyanation process is carried out using a two-stage cold/hot method, first, a polyamine compound is dissolved in the inert solvent described above to obtain a polyamine solution. Next, carbonyl chloride is introduced into the polyamine solution in an amount 5 to 20 times the molar amount of the polyamine compound, and the polyamine compound and carbonyl chloride are reacted at, for example, 0 to 90°C (first-stage reaction). Next, the polyamine compound is reacted with carbonyl chloride in the presence of about 0.5 to 10 times the molar amount of the polyamine compound, for example, at 100 to 150°C (second-stage reaction).
また、イソシアネート化工程をホスゲン加圧法で行う場合は、ポリアミン化合物を、ポリアミン化合物の沸点以上に加熱し、例えば、100~500kPaの圧力下で、ポリアミン化合物の1~10倍モル程度の塩化カルボニルを、窒素やアルゴン等のキャリアガスとともに導入し、ポリアミン化合物と塩化カルボニルとを反応させる。 When the isocyanation process is carried out using the phosgene pressurization method, the polyamine compound is heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the polyamine compound, and, for example, under a pressure of 100 to 500 kPa, carbonyl chloride in an amount 1 to 10 times the molar amount of the polyamine compound is introduced together with a carrier gas such as nitrogen or argon, and the polyamine compound and carbonyl chloride are reacted.
冷熱2段法またはホスゲン加圧法を用いてイソシアネート化工程を実施した場合にも、イソシアヌレート化合物を含有するタール成分が生じる。 Even when the isocyanation process is carried out using the hot-cold two-stage method or the phosgene pressure method, tar components containing isocyanurate compounds are produced.
イソシアヌレート組成物は、冷熱2段法またはホスゲン加圧法を用いたポリイソシアネート組成物の製造において生成したタール成分であってもよい。 The isocyanurate composition may be a tar component produced in the production of a polyisocyanate composition using a hot-cold two-stage process or a phosgene pressurized process.
また、イソシアヌレート組成物は、ポリイソシアネート組成物の製造において生成したタール成分に限らない。イソシアヌレート組成物として、例えば、ポリイソシアネート組成物の製造の精製工程において生じた蒸留残渣であってもよい。詳しくは、イソシアヌレート組成物は、上記した精製工程において、低沸物を留去した後の反応生成物の精留において生じた蒸留残渣であってもよい。また、イソシアヌレート組成物は、タール成分と、精製工程において生じた蒸留残渣との混合物であってもよい。 The isocyanurate composition is not limited to a tar component produced in the production of a polyisocyanate composition. The isocyanurate composition may be, for example, a distillation residue produced in the purification step of the production of a polyisocyanate composition. In particular, the isocyanurate composition may be a distillation residue produced in the rectification of the reaction product after the low boiling points are distilled off in the purification step described above. The isocyanurate composition may also be a mixture of a tar component and a distillation residue produced in the purification step.
また、イソシアヌレート組成物中のイソシアヌレート化合物は、キシリレンジイソシアネートのイソシアヌレートに限らない。イソシアヌレート組成物中のイソシアヌレート化合物として、例えば、ペンタメチレンジイソシアネート(PDI)のイソシアヌレート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)のイソシアヌレート、ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン(BIBH)のイソシアヌレート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(BIC)、および、水添ジフェニルメタンジイソシアネート(H12MDI)が挙げられる。 In addition, the isocyanurate compound in the isocyanurate composition is not limited to the isocyanurate of xylylene diisocyanate. Examples of the isocyanurate compound in the isocyanurate composition include the isocyanurate of pentamethylene diisocyanate (PDI), the isocyanurate of hexamethylene diisocyanate (HDI), the isocyanurate of bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptane (BIBH), isophorone diisocyanate (IPDI), bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (BIC), and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate (H 12 MDI).
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、それらに限定されない。以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。なお、「部」および「%」は、特に言及がない限り、質量基準である。 The present invention is described in more detail below with examples, but is not limited thereto. Specific numerical values of the compounding ratio (content ratio), physical property values, parameters, etc. used in the following description can be replaced with the upper limit values (numerical values defined as "equal to or less than") or lower limit values (numerical values defined as "equal to or more than" or "exceeding") of the corresponding compounding ratio (content ratio), physical property values, parameters, etc. described in the above "Form for carrying out the invention." Note that "parts" and "%" are based on mass unless otherwise specified.
1.ポリイソシアネート組成物の製造
(1)製造例1(XDI組成物の製造)
国際公開第2018/190290号の実施例2の条件で、XDI組成物を製造した。なお、脱溶媒マスを脱タールして脱タールマスを調製する工程(脱タール工程)では、詳しくは、脱溶媒マスからタール成分を除去(脱タール)して脱タールマスを調製した。
1. Production of polyisocyanate composition (1) Production Example 1 (Production of XDI composition)
An XDI composition was produced under the conditions of Example 2 of WO 2018/190290. In addition, in the step of detarring the desolvated mass to prepare a detarred mass (detarring step), specifically, the detarred mass was prepared by removing tar components from the desolvated mass (detarring).
(2)製造例2(BIBH組成物の製造)
還流冷却管、撹拌翼、温度計、塩化水素ガス導入管、塩化カルボニル導入管、原料槽、原料装入ポンプを備えた、圧力調節器付きのオートクレーブ(内容積は2m3)を反応器として用いた。
(2) Production Example 2 (Production of BIBH Composition)
An autoclave (inner volume 2 m 3 ) equipped with a reflux condenser, stirring blade, thermometer, hydrogen chloride gas inlet tube, carbonyl chloride inlet tube, raw material tank, raw material charging pump and a pressure regulator was used as a reactor.
反応器内に、反応溶媒としてオルソジクロロベンゼン958gを仕込み、原料槽に2,5-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(ポリアミン化合物)と2,6-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(ポリアミン化合物)との混合物154.2g(1.0モル)およびオルソジクロロベンゼン(不活性溶媒)702gを仕込んだ(全アミン濃度8.5質量%)。 958 g of orthodichlorobenzene was charged into the reactor as the reaction solvent, and 154.2 g (1.0 mole) of a mixture of 2,5-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane (polyamine compound) and 2,6-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane (polyamine compound) and 702 g of orthodichlorobenzene (inert solvent) were charged into the raw material tank (total amine concentration 8.5% by mass).
次に、反応器内の温度を120℃に昇温後、オートクレーブ内を大気圧よりも0.01MPa高圧に調節した。そして、塩化水素ガス導入管より塩化水素ガスを43.8g/hrの速度で反応機内に装入を開始し、同時に、原料槽より溶媒で希釈した2,5-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンと2,6-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンとの混合物を、原料装入ポンプにて428.1g/hrの速度で装入を開始し、2時間かけて全量を装入した。さらに塩化水素ガスを20g/hrで装入しながら、1時間熟成した。これにより、2,5-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンの塩酸塩と2,6-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンの塩酸塩とを含有する塩酸塩スラリーを得た(造塩工程)。 Next, the temperature inside the reactor was raised to 120°C, and the autoclave was adjusted to a pressure 0.01 MPa higher than atmospheric pressure. Hydrogen chloride gas was then started to be fed into the reactor from the hydrogen chloride gas inlet tube at a rate of 43.8 g/hr. At the same time, a mixture of 2,5-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane and 2,6-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane diluted with a solvent was started to be fed from the raw material tank at a rate of 428.1 g/hr using the raw material feeding pump, and the entire amount was fed over 2 hours. Hydrogen chloride gas was further fed at 20 g/hr while maturing for 1 hour. As a result, a hydrochloride slurry containing 2,5-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane hydrochloride and 2,6-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane hydrochloride was obtained (salt production process).
次に、反応機内において塩酸塩スラリーを160℃に昇温後、塩化カルボニル導入管から、塩化カルボニルを100g/hr(1.0モル/hr)で吹き込み、温度を保ちながら8時間反応させた。これにより、2,5-ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(ポリイソシアネート化合物)と2,6-ビス(イソシアナトメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(ポリイソシアネート化合物)とを含有する反応生成物を得た(イソシアネート化工程)。 Next, the hydrochloride slurry was heated to 160°C in the reactor, and carbonyl chloride was blown in at 100g/hr (1.0 mol/hr) from the carbonyl chloride inlet tube, and the reaction was carried out for 8 hours while maintaining the temperature. This resulted in a reaction product containing 2,5-bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane (polyisocyanate compound) and 2,6-bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane (polyisocyanate compound) (isocyanation process).
反応終了後、系内に窒素をパージすることにより未反応ホスゲンおよび塩化水素ガスを除去した(脱ガス工程)。そして、反応液を濾過して、未反応塩酸塩0.5g(乾燥質量)を取り除いた。 After the reaction was completed, unreacted phosgene and hydrogen chloride gas were removed by purging nitrogen into the system (degassing process). The reaction liquid was then filtered to remove 0.5 g (dry mass) of unreacted hydrochloride.
得られた濾液から、オルソジクロロベンゼンを除去し(脱溶媒工程)、タール成分を除去して(脱タール工程)、BIBH純度98.5質量%のBIBH組成物206.9gを得た。 Ortho-dichlorobenzene was removed from the obtained filtrate (solvent removal process), and tar components were removed (tar removal process), yielding 206.9 g of a BIBH composition with a BIBH purity of 98.5% by mass.
次いで、得られたBIBH組成物を精留して、BIBH純度99.99質量%のBIBH組成物を得た(精製工程)。
(3)製造例3(1,3-BIC組成物の製造)
2,5-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンと2,6-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンとの混合物を、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(ポリアミン化合物)に代えた以外は、製造例2と同様に、造塩工程、イソシアネート化工程、脱ガス工程、脱溶媒工程、脱タール工程および精製工程を行い、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(ポリイソシアネート化合物)を含有する1,3-BIC組成物を得た。
Next, the obtained BIBH composition was rectified to obtain a BIBH composition with a BIBH purity of 99.99 mass% (purification step).
(3) Production Example 3 (Production of 1,3-BIC composition)
Except for replacing the mixture of 2,5-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane and 2,6-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane with 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane (polyamine compound), the salt formation step, isocyanation step, degassing step, desolvation step, detarring step and purification step were carried out in the same manner as in Production Example 2, to obtain a 1,3-BIC composition containing 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (polyisocyanate compound).
2.ポリアミン化合物の製造
(1)実施例1
製造例1の脱タール工程において脱溶媒マスから除去されたタール成分(イソシアヌレート組成物、以下、XDIタールと記載する。)を準備した(準備工程)。
タール成分を赤外分光法によって分析したところ、シアヌル酸と同様に、赤外吸収スペクトルの1690cm-1付近にピークが観測された。そのため、タール成分にイソシアヌレート骨格を含む化合物が含有されていると、推測した。
2. Production of polyamine compound (1) Example 1
A tar component (isocyanurate composition, hereinafter referred to as XDI tar) removed from the solvent-removed mass in the detarring step of Production Example 1 was prepared (preparation step).
When the tar components were analyzed by infrared spectroscopy, a peak was observed in the vicinity of 1690 cm −1 in the infrared absorption spectrum, similar to that of cyanuric acid. Therefore, it was speculated that the tar components contained a compound containing an isocyanurate skeleton.
次に、反応器内にXDIタールを50.00質量部装入した。次に、室温で、10分間かけて、ジエチレントリアミン144.73質量部を反応器内に滴下して、XDIタールとジエチレントリアミンとを混合した。 Next, 50.00 parts by mass of XDI tar was charged into the reactor. Next, 144.73 parts by mass of diethylenetriamine was dripped into the reactor at room temperature over a period of 10 minutes to mix the XDI tar and diethylenetriamine.
次に、反応器内のXDIタールおよびジエチレントリアミンを、常圧で、内温が185℃になるまで昇温し、撹拌しつつ、XDIタールとジエチレントリアミンとを6時間反応させて、キシリレンジアミン(ポリアミン化合物)を含有するポリアミン組成物を得た(反応工程)。 Next, the XDI tar and diethylenetriamine in the reactor were heated at normal pressure until the internal temperature reached 185°C, and the XDI tar and diethylenetriamine were reacted with each other for 6 hours while stirring to obtain a polyamine composition containing xylylenediamine (polyamine compound) (reaction process).
反応工程中に、一定時間ごとに、XDIタールとジエチレントリアミンとの混合物中のキシリレンジアミンの濃度を、ガスクロマトグラフィーを用いて測定し、キシリレンジアミンの濃度が変化しなくなったタイミングで反応工程を終了した。ガスクロマトグラフィーの測定条件を以下に示す。 During the reaction process, the concentration of xylylenediamine in the mixture of XDI tar and diethylenetriamine was measured at regular intervals using gas chromatography, and the reaction process was terminated when the concentration of xylylenediamine no longer changed. The gas chromatography measurement conditions are shown below.
<ガスクロマトグラフィーの測定条件>
装置:SHIMADZU GC-2014
カラム:DB-1(膜厚1.5μm、内径0.53mm×長さ60m、アジレント社製)
オーブン温度:50℃で2分ホールド、50℃から150℃まで10℃/分で昇温、150℃に到達後、5分ホールド、150℃から300℃まで10℃/分で昇温、300℃に到達後、10分ホールド。
<Gas Chromatography Measurement Conditions>
Equipment: SHIMADZU GC-2014
Column: DB-1 (film thickness 1.5 μm, inner diameter 0.53 mm × length 60 m, manufactured by Agilent)
Oven temperature: hold at 50°C for 2 minutes, increase temperature from 50°C to 150°C at 10°C/min, hold for 5 minutes after reaching 150°C, increase temperature from 150°C to 300°C at 10°C/min, hold for 10 minutes after reaching 300°C.
注入法:パルスドスプリットレス法
注入口温度:250℃
検出器温度:300℃
キャリアガス:N2 158kPa、H2 55kPa、Air 45kPa(定圧制御)
内部標準物質:2,2,6,6,-テトラメチルピペリジン 50mg
溶媒:ジクロロメタンとメタノールとを1:1で混合した混合液
サンプル濃度:50mg/5mL
注入量:1μL
検出方法:FID
ガスクロマトグラフィーの結果から得られたキシリレンジアミンのモル数を質量に換算して、キシリレンジアミンの収率を算出した。なお、キシリレンジアミンのリテンションタイムは、25.2分であった。
Injection method: Pulsed splitless method Injection port temperature: 250°C
Detector temperature: 300°C
Carrier gas: N2 158 kPa, H2 55 kPa, Air 45 kPa (constant pressure control)
Internal standard: 2,2,6,6-tetramethylpiperidine 50 mg
Solvent: 1:1 mixture of dichloromethane and methanol Sample concentration: 50 mg/5 mL
Injection volume: 1 μL
Detection method: FID
The molar amount of xylylenediamine obtained from the gas chromatography was converted to mass to calculate the yield of xylylenediamine. The retention time of xylylenediamine was 25.2 minutes.
反応工程を終了した時点において、キシリレンジアミンの収率は、50.02%であった。なお、収率は、以下の式で求められる。 At the end of the reaction process, the yield of xylylenediamine was 50.02%. The yield can be calculated using the following formula:
収率=生成したポリアミン化合物の質量/タール成分の質量×100
次に、得られたポリアミン組成物を内温が145℃になるまで冷却し、冷却されたポリアミン組成物に、粒状の水酸化ナトリウム44.81質量部を加えて、3時間撹拌した。これにより、ポリアミン組成物中のイミダゾリジノンを分解した。
Yield=mass of produced polyamine compound/mass of tar component×100
Next, the obtained polyamine composition was cooled until the internal temperature reached 145° C., and 44.81 parts by mass of granular sodium hydroxide was added to the cooled polyamine composition, followed by stirring for 3 hours, thereby decomposing the imidazolidinone in the polyamine composition.
次に、ポリアミン組成物を減圧濾過した。なお、濾物を30.00質量部のメタノールで、2回洗浄した。 The polyamine composition was then filtered under reduced pressure. The filtered residue was washed twice with 30.00 parts by mass of methanol.
次に、エバポレータを用いて、濾液からメタノールを留去した。メタノールを留去した後の濾液中のキシリレンジアミンの濃度をガスクロマトグラフィーを用いて測定し、上記の式で収率を計算したところ、キシリレンジアミンの収率は、44.62%であった。 Next, an evaporator was used to distill off methanol from the filtrate. The concentration of xylylenediamine in the filtrate after the methanol had been distilled off was measured using gas chromatography, and the yield was calculated using the above formula, resulting in a xylylenediamine yield of 44.62%.
次に、メタノールを留去した後の濾液を減圧蒸留し、留分として、キシリレンジアミンとジエチレントリアミンとの混合物を留分として得た。 Then, the filtrate after removing the methanol was distilled under reduced pressure to obtain a mixture of xylylenediamine and diethylenetriamine as the distillate.
留分中のキシリレンジアミンの濃度をガスクロマトグラフィーを用いて測定し、上記の式で収率を計算したところ、キシリレンジアミンの収率は、37.84%であった。 The concentration of xylylenediamine in the fraction was measured using gas chromatography, and the yield was calculated using the above formula, resulting in a yield of 37.84%.
(2)実施例2
製造例2の脱タール工程で得られたタール成分(イソシアヌレート組成物、以下、BIBHタールと記載する。)を準備した(準備工程)。
タール成分を赤外分光法によって分析したところ、赤外吸収スペクトルの1690cm-1付近にピークが観測された。そのため、タール成分にイソシアヌレート骨格を含む化合物が含有されていると、推測した。
(2) Example 2
A tar component (isocyanurate composition, hereinafter referred to as BIBH tar) obtained in the detarring step of Production Example 2 was prepared (preparation step).
When the tar components were analyzed by infrared spectroscopy, a peak was observed in the vicinity of 1690 cm −1 in the infrared absorption spectrum, and it was therefore presumed that the tar components contained a compound containing an isocyanurate skeleton.
次に、反応器内にBIBHタールを20.00質量部装入した。次に、室温で、10分間かけて、ジエチレントリアミン73.81質量部を反応器内に滴下して、XDIタールとジエチレントリアミンとを混合した。 Next, 20.00 parts by mass of BIBH tar was charged into the reactor. Next, 73.81 parts by mass of diethylenetriamine was dripped into the reactor at room temperature over a period of 10 minutes to mix the XDI tar and diethylenetriamine.
次に、反応器内のBIBHタールおよびジエチレントリアミンを、常圧で、内温が185℃になるまで昇温し、撹拌しつつ、BIBHタールとジエチレントリアミンとを4時間反応させて、2,5-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンと2,6-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンとを含有するポリアミン組成物を得た(反応工程)。 Next, the BIBH tar and diethylenetriamine in the reactor were heated to an internal temperature of 185°C under normal pressure, and the BIBH tar and diethylenetriamine were reacted for 4 hours with stirring to obtain a polyamine composition containing 2,5-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane and 2,6-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane (reaction process).
反応工程中に、一定時間ごとに、BIBHタールとジエチレントリアミンとの混合物中の2,5-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンおよび2,6-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンの濃度を、ガスクロマトグラフィーを用いて測定し、2,5-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンおよび2,6-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンの濃度が変化しなくなったタイミングで反応工程を終了した。 During the reaction process, the concentrations of 2,5-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane and 2,6-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane in the mixture of BIBH tar and diethylenetriamine were measured at regular intervals using gas chromatography, and the reaction process was terminated when the concentrations of 2,5-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane and 2,6-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane no longer changed.
反応工程を終了した時点において、2,5-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンおよび2,6-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンの収率は、62.60%であった。 At the end of the reaction process, the yield of 2,5-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane and 2,6-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane was 62.60%.
次に、得られたポリアミン組成物を内温が145℃になるまで冷却し、冷却されたポリアミン組成物に、粒状の水酸化ナトリウム16.43質量部を加えて、3時間撹拌した。これにより、ポリアミン組成物中のイミダゾリジノンを分解した。 Then, the obtained polyamine composition was cooled until the internal temperature reached 145°C, and 16.43 parts by mass of granular sodium hydroxide was added to the cooled polyamine composition and stirred for 3 hours. This decomposed the imidazolidinone in the polyamine composition.
次に、ポリアミン組成物を減圧濾過した。なお、濾物を12.00質量部のメタノールで、2回洗浄した。 The polyamine composition was then filtered under reduced pressure. The filtered residue was washed twice with 12.00 parts by mass of methanol.
次に、エバポレータを用いて、濾液からメタノールを留去した。メタノールを留去した後の濾液中の2,5-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンおよび2,6-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンの濃度をガスクロマトグラフィーを用いて測定し、上記の式で収率を計算したところ、2,5-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンおよび2,6-ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタンの収率は、56.65%であった。
(3)実施例3
反応器内にXDIタールを5.00質量部装入した。次に、室温で、10分間かけて、ジプロピレントリアミン13.54質量部を反応器内に滴下して、XDIタールとジプロピレントリアミンとを混合した。
次に、反応器内のXDIタールおよびジプロピレントリアミンを、常圧で、内温が185℃になるまで昇温し、撹拌しつつ、XDIタールとジプロピレントリアミンとを4時間反応させて、キシリレンジアミン(ポリアミン化合物)を含有するポリアミン組成物を得た(反応工程)。
なお、この実施例では、反応工程において、イミダゾリジノンの代わりにピリミジノン(具体的には、1-(3-アミノプロピル)テトラヒドロピリミジン-2(1H)-オン)が副生した。
反応工程中に、一定時間ごとに、XDIタールとジプロピレントリアミンとの混合物中のキシリレンジアミンの濃度を、ガスクロマトグラフィーを用いて測定し、キシリレンジアミンの濃度が変化しなくなったタイミングで反応工程を終了した。
反応工程を終了した時点において、キシリレンジアミンの収率は、61.24%であった。
(4)実施例4
製造例3の脱タール工程で得られたタール成分(イソシアヌレート組成物、以下、1,3-BICタールと記載する。)を準備した(準備工程)。
タール成分を赤外分光法によって分析したところ、赤外吸収スペクトルの1690cm-1付近にピークが観測された。そのため、タール成分にイソシアヌレート骨格を含む化合物が含有されていると、推測した。
反応器内に1,3-BICタールを5.00質量部装入した。次に、室温で、10分間かけて、ジエチレンレントリアミン10.64質量部を反応器内に滴下して、1,3-BICタールとジエチレンレントリアミンとを混合した。
次に、反応器内の1,3-BICタールおよびジエチレンレントリアミンを、常圧で、内温が185℃になるまで昇温し、撹拌しつつ、1,3-BICタールとジエチレンレントリアミンとを4時間反応させて、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンを含有するポリアミン組成物を得た(反応工程)。
反応工程中に、一定時間ごとに、1,3-BICタールとジプロピレントリアミンとの混合物中の1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンの濃度を、ガスクロマトグラフィーを用いて測定し、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンの濃度が変化しなくなったタイミングで反応工程を終了した。
反応工程を終了した時点において、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンの収率は、44.51%であった。
Next, methanol was distilled off from the filtrate using an evaporator. The concentrations of 2,5-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane and 2,6-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane in the filtrate after methanol was distilled off were measured using gas chromatography, and the yield was calculated using the above formula, resulting in a yield of 2,5-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane and 2,6-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane of 56.65%.
(3) Example 3
5.00 parts by mass of XDI tar was charged into the reactor. Next, 13.54 parts by mass of dipropylene triamine was dropped into the reactor at room temperature over 10 minutes to mix the XDI tar and the dipropylene triamine.
Next, the XDI tar and dipropylene triamine in the reactor were heated to an internal temperature of 185°C under normal pressure, and the XDI tar and dipropylene triamine were reacted with each other for 4 hours while stirring to obtain a polyamine composition containing xylylene diamine (polyamine compound) (reaction process).
In this example, pyrimidinone (specifically, 1-(3-aminopropyl)tetrahydropyrimidin-2(1H)-one) was produced as a by-product in place of imidazolidinone in the reaction step.
During the reaction process, the concentration of xylylenediamine in the mixture of XDI tar and dipropylenetriamine was measured by gas chromatography at regular time intervals, and the reaction process was terminated when the concentration of xylylenediamine no longer changed.
At the end of the reaction process, the yield of xylylenediamine was 61.24%.
(4) Example 4
A tar component (isocyanurate composition, hereinafter referred to as 1,3-BIC tar) obtained in the detarring step of Production Example 3 was prepared (preparation step).
When the tar components were analyzed by infrared spectroscopy, a peak was observed in the vicinity of 1690 cm −1 in the infrared absorption spectrum, and it was therefore presumed that the tar components contained a compound containing an isocyanurate skeleton.
5.00 parts by mass of 1,3-BIC tar was charged into the reactor, and then 10.64 parts by mass of diethylenetriamine was dropped into the reactor at room temperature over 10 minutes to mix the 1,3-BIC tar and diethylenetriamine.
Next, the 1,3-BIC tar and diethylenetriamine in the reactor were heated to an internal temperature of 185° C. under normal pressure, and the 1,3-BIC tar and diethylenetriamine were reacted with each other for 4 hours while stirring to obtain a polyamine composition containing 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane (reaction step).
During the reaction process, the concentration of 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane in the mixture of 1,3-BIC tar and dipropylenetriamine was measured by gas chromatography at regular time intervals, and the reaction process was terminated when the concentration of 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane no longer changed.
At the end of the reaction process, the yield of 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane was 44.51%.
(5)比較例1
反応器内にXDIタールを5.00質量部装入した。次に、室温で、n-ブチルアミン10.26質量部を反応器内に加えて、XDIタールとn-ブチルアミンとを混合した。
(5) Comparative Example 1
5.00 parts by mass of XDI tar was charged into the reactor. Next, 10.26 parts by mass of n-butylamine was added to the reactor at room temperature, and the XDI tar and n-butylamine were mixed.
次に、反応器内のXDIタールおよびn-ブチルアミンを、常圧で、内温が80℃(n-ブチルアミンが還流する温度)になるまで昇温し、4時間撹拌した(反応工程)。 Next, the XDI tar and n-butylamine in the reactor were heated at normal pressure until the internal temperature reached 80°C (the temperature at which n-butylamine refluxes), and then stirred for 4 hours (reaction process).
反応工程中に、一定時間ごとに、XDIタールとジエチレントリアミンとの混合物中のキシリレンジアミンの濃度を、ガスクロマトグラフィーを用いて測定したが、キシリレンジアミンの生成は検出できなかった(収率:0.00%)。 During the reaction process, the concentration of xylylenediamine in the mixture of XDI tar and diethylenetriamine was measured at regular intervals using gas chromatography, but no production of xylylenediamine was detected (yield: 0.00%).
(6)比較例2
反応器内にXDIタールを5.00質量部装入した。次に、室温で、エチレンジアミン8.43質量部を反応器内に加えて、XDIタールとエチレンジアミンとを混合した。
(6) Comparative Example 2
5.00 parts by mass of XDI tar was charged into the reactor. Next, 8.43 parts by mass of ethylenediamine was added to the reactor at room temperature, and the XDI tar and ethylenediamine were mixed.
次に、反応器内のXDIタールおよびエチレンジアミンを、常圧で、内温が120℃(エチレンジアミンが還流する温度)になるまで昇温し、4時間撹拌した(反応工程)。 Next, the XDI tar and ethylenediamine in the reactor were heated at normal pressure until the internal temperature reached 120°C (the temperature at which ethylenediamine refluxes) and stirred for 4 hours (reaction process).
反応工程中に、一定時間ごとに、XDIタールとエチレンジアミンとの混合物中のキシリレンジアミンの濃度を、ガスクロマトグラフィーを用いて測定し、キシリレンジアミンの濃度が変化しなくなったタイミングで反応工程を終了した。 During the reaction process, the concentration of xylylenediamine in the mixture of XDI tar and ethylenediamine was measured using gas chromatography at regular intervals, and the reaction process was terminated when the concentration of xylylenediamine no longer changed.
反応工程を終了した時点において、キシリレンジアミンの収率は、1.34%であった。
なお、上記発明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記請求の範囲に含まれる。
At the end of the reaction process, the yield of xylylenediamine was 1.34%.
The above invention is provided as an exemplary embodiment of the present invention, but this is merely an example and should not be interpreted as being limited. Modifications of the present invention that are obvious to those skilled in the art are included in the scope of the following claims.
本発明のポリアミン化合物の製造方法は、ポリアミン化合物の製造に利用される。
The method for producing a polyamine compound of the present invention is utilized for producing a polyamine compound.
Claims (5)
前記イソシアヌレート化合物と下記一般式で示される化合物とを反応させてポリアミン化合物を得る反応工程と
を含む、ポリアミン化合物の製造方法。
一般式:
(上記一般式中、nは、1または2である。R1は、アミノ基またはヒドロキシ基を示す。R2は、炭素数1から10の直鎖または分岐の炭化水素基であり、アミノ基またはヒドロキシ基で置換されていてもよい。) A preparation step of preparing an isocyanurate composition containing an isocyanurate compound;
and a reaction step of reacting the isocyanurate compound with a compound represented by the following general formula to obtain a polyamine compound.
General formula:
(In the above general formula, n is 1 or 2. R1 represents an amino group or a hydroxy group. R2 represents a linear or branched hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, which may be substituted with an amino group or a hydroxy group.)
前記ポリアミン化合物と塩化カルボニルとを反応させて、前記ポリイソシアネート化合物を含有する反応生成物を得るイソシアネート化工程と、
前記反応生成物からタール成分を除去する脱タール工程と
を含む製造方法により製造され、
前記イソシアヌレート組成物は、前記脱タール工程により除去された前記タール成分である、請求項2に記載のポリアミン化合物の製造方法。 The polyisocyanate compound is
an isocyanation step of reacting the polyamine compound with carbonyl chloride to obtain a reaction product containing the polyisocyanate compound;
and a detarring step of removing a tar component from the reaction product,
The method for producing a polyamine compound according to claim 2 , wherein the isocyanurate composition is the tar component removed in the detarring step.
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