JPH07207028A - ポリジメチルシロキサンの製法 - Google Patents
ポリジメチルシロキサンの製法Info
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- JPH07207028A JPH07207028A JP6309332A JP30933294A JPH07207028A JP H07207028 A JPH07207028 A JP H07207028A JP 6309332 A JP6309332 A JP 6309332A JP 30933294 A JP30933294 A JP 30933294A JP H07207028 A JPH07207028 A JP H07207028A
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Abstract
酸中に存在する水と反応させて、塩素含有の環状及び線
状のポリジメチルシロキサンからなる粗製水解物及びガ
ス状塩化水素を製造し、かつ第2段階で、粗製水解物
を、塩素含分を減少するために水蒸気を用いて、塩酸の
形成下で処理し、その際、第2段階で形成された塩酸を
第1段階で使用する。
Description
ンと、ガス状の塩化水素を同時に得るためには不足の水
とから、ポリジメチルシロキサンを製造する方法に関す
る。
製造は、ジメチルジクロルシランの加水分解及び重縮合
により得られる、環状又は線状のポリジメチルシロキサ
ン−中間体の重合により実施される。工業的加水分解法
は、連続的に、例えば、H.K.Lichtenwalner und M.M. S
prung, Encyclopedia of Polymer Science, Vol.12,Wil
ey & Sons, New York, 1970に記載されているように実
施される。この基本的な反応は、式: (m+n)(CH3)2SiCl2+[2(m+n)+1]H2
O−−>((CH3)2SiO)n+HO((CH3)2S
iO)mH+[2(m+n)]HCl に従って進行し、この際、環状及び線状シロキサンの複
混合物が形成される。加水分解のために必要な反応水の
供給源としては、塩酸が使用される。加水分解の際に生
ずる塩化水素をメタノールと反応させて、塩化メチルに
し、かつジメチルジクロルシランの合成の際に、直接合
成法により再び使用する。
則的に、W.Noll,Chemistry and Technology of Silicon
es, Academic Press, Orlando 1968,Kapitel 5.1.1に記
載されている2つの方法で実施することができる。変法
Aは、過剰な水を用いての加水分解である。この場合、
水の供給は、塩酸が生ずるように調節される。粗製水解
物は、一般にOH−末端基を有する、環状20〜50%
及び線状20〜80%のポリジメチルシロキサンを含有
する。変法Bは、不足な水を用いての加水分解である。
この場合、線状シロキサン成分は、Cl−末端を有する
粗製水解物が得られる。
化水素が得られるかどうかである。変法Aでは、共沸の
塩酸(21重量%)が循環中に導入され、ジメチルジク
ロルシランの加水分解により飽和濃度(37重量%)に
され、かつ蒸留により塩化水素が得られる。残留する塩
酸分の更なる処理のために、粗製水解物を除去すべきで
ある。変法Bでは、塩化水素は、直接乾燥して、かつガ
ス状で生ずる。その結果、変法Bは、変法Aよりも有利
であるが、塩素の一部が、Cl−末端を有する粗製水解
物を介して、失われるという欠点を有する。この粗製水
解物を更なる処理のために、中和すべきであり、その
際、多量の廃棄すべき酸水−廃棄液、例えば非常に希釈
された塩酸が生ずる。全ての洗浄−酸を加水分解段階に
反応水として戻すことを可能にするために、限られた量
の水を用いる、Cl−末端基を有する粗製水解物の中性
化洗浄を実施することは、成功していないので、この酸
水−廃棄液による損失は避けがたい。この理由は、洗浄
工程において限られた量の水を用いた場合、Cl−末端
基を有する線状シロキサン成分から形成される、OH−
末端基を有する線状シロキサン成分の重縮合が、迅速に
進行して、生じる中性化された粗製水解物の結果的な平
均分子量が、更なる処理のためには高くなりすぎる(例
えば、粘度数60を上回る)ためである。反応を促進す
る塩酸水とシロキサン相とが接触する場合には、重縮合
は、洗浄工程の際に現われる。
チルジクロルシランから、ガス状の塩化水素を同時に得
ながら、低粘度のポリジメチルシロキサンを製造する方
法を提供することであり、その際、酸液−廃棄液の形の
塩化水素の損失を、可能な限り僅かにする。
シロキサンの製法に関し、その際、第1段階において、
ジメチルジクロルシランを塩酸中に存在する水と反応さ
せて、塩素含有の環状及び線状のポリジメチルシロキサ
ンからなる粗製水解物及びガス状の塩化水素を製造し、
かつ第2段階で、塩素含分を減少するために粗製水解物
を、塩酸の形成下で、水蒸気を用いて処理し、その際、
第2段階で形成される塩酸を、第1段階で使用する。
失の量を僅かにするか、又は全く消失しないように、調
節可能である。
−末端基を有し、かつ場合によりOH−末端基を有する
環状及び線状のポリジメチルシロキサンからなり、その
際、線状ポリジメチルシロキサン末端基の10重量%ま
で、殊に1重量%までが、OH−基であるのが有利であ
る。
使用するために、生ずる塩化水素ガスの機械的な濃縮が
必要でないように選択することができる。圧力は、0.
15〜0.5MPa、殊に0.25〜0.35MPaが
有利である。不純物、殊に水の除去が、腐食に対する圧
縮機の保護のために必要であるので、塩化水素の通常の
機械的な濃縮は、非常に費用がかかる。例えば、圧力下
に存在する塩化水素を、メタノールと共に、塩化メチル
を製造するために使用することができ、これは、再びメ
チルクロルシランの合成の際に使用される。その結果、
塩素の大部分を環境中に放出することなく、循環中に導
びくことができる。
素含分は抽出される。粗製水解物中のポリジメチルシロ
キサンの粘度は、公知の液状での水の使用に比べて、水
蒸気の形の水を同量使用することにより、ほとんど高ま
らない。この故に、低粘度のポリジメチルシロキサンの
製造のためには、第2段階では僅かな水のみが必要であ
る。従って、濃塩酸が製造でき、そのうちの多くの量、
少なくとも50%、殊には少なくとも90%は第1段階
で再び有利に使用でき、その際、完全に、反応してガス
状の塩化水素と粗製水解物に変換され、かつそれにより
消費される。
することができる。
する水の量を、そこで生じる塩酸の水が第1段階で完全
に反応する量にする。
℃の温度で実施するのが有利である。
は向流の水蒸気の導入により実施することができる。こ
の処理を蒸留塔、例えば、充填塔又はストリッパー中で
実施するのが有利である。
シロキサンの製造のために、水蒸気を用いての処理を、
2又は数工程で行なうこともできる。例えば、僅かな量
の塩化水素が生じる第2工程には、蒸気の一部分を供給
し、他の部分を第1工程に供給することができる。第2
工程で生ずる酸液は、第1工程で生ずる塩酸が富化され
ていない場合には、本発明の方法の第1段階で、場合に
より一部分を再び使用することができる。もう1つの実
施形では、全ての蒸気量を第2工程に供給し、その際、
第2工程で生じる塩化水素含有蒸気の一部分を第1工程
に供給する。この際、第2工程で生ずる塩化水素含有蒸
気を第1工程で生ずる塩酸と共に本発明の方法の第一段
階で場合により部分的に再使用することができる。
シロキサンの製造のために、第2段階の後に、殊にそれ
を1工程法で実施する場合には、塩基、例えば、水酸化
ナトリウム、水性炭酸ナトリウム又はアンモニアによる
後処理を行なうこともできる。
は完全連続的に実施でき、その際、例えば、ループ反応
器中で、殊に複合装置中で、両段階の完全に連続的な方
法を使用するのが有利である。
一緒に処理し、第2段階での塩素含分の抽出の後に始め
て、易揮発性及び難揮発性のポリジメチルシロキサンを
分離する。
チルシロキサンを第1段階の後に、例えば、第2段階の
前及び/又は第2段階の数工程の後に分離し、かつ場合
により、本発明方法の第1段階の反応器中に、再び導入
する。この実施形は、難揮発性ポリジメチルシロキサン
の製造に有利であり、殊に第2段階の数工程の後に揮発
性ポリジメチルシロキサンを分離し、これを第1段階の
反応器中に再導入するのが有利である。逆に、易揮発性
ポリジメチルシロキサンのみの製造も同様に操作可能で
ある。図1:は、本発明方法の有利な1実施形を示して
いる:導管(1)から、ジメチルジクロルシランを、か
つ導管(2)から、塩酸をループ反応器(3)中に供給
する。ここで、導管(4)から、排出されるガス状の塩
化水素及び導管(5)から塔(6)の塔頂部に施与され
る粗製水解物が製造される。塔(6)中で、粗製水解物
を、導管(7)から、蒸留塔(6)中に供給される水蒸
気を向流で用いて処理する。塔(6)は、本発明の方法
の第2段階の第1工程を示している。塔(6)の塔頂部
から出る蒸気状の易揮発性ポリジメチルシロキサン、水
及び塩化水素からなる混合物を凝縮させ、かつ導管
(8)を経て、分離機(9)中に供給する。ここで、揮
発性ポリジメチルシロキサン及び塩酸を分離させる。易
揮発性ポリジメチルシロキサンを導管(10)から排出
させる。塩酸を導管(2)から、ループ反応器(3)中
に供給する。処理されたポリジメチルシロキサンを導管
(11)から、塔(6)の底部で放出するか又は導管
(12)から、塔(13)の塔頂部に供給する。塔(1
3)中で、粗製水解物を、導管(14)から、向流で供
給される水蒸気を用いて処理する。塔(13)は、本発
明方法の第2段階の第2工程を示している。塔(13)
の塔頂部から出る、蒸気状の易揮発性ポリジメチルシロ
キサン、水及び塩化水素からなる混合物を凝縮させ、か
つ導管(15)から、分離機(16)中に供給する。ここ
で、ポリジメチルシロキサンと塩酸とを分離させる。易
揮発性ポリジメチルシロキサンを導管(17)から、排出
させる。酸液を導管(18)から、放出させる。塔(1
3)の底部で、処理されたポリジメチルシロキサンを導
管(19)から、放出させる。
加水分解装置中で、環状約50重量%及び線状約50重
量%の、Cl−末端基を有するポリジメチルシロキサン
を含有する粗製水解物を製造した。ポリジメチルシロキ
サンの塩素含分は、60g/シロキサンkgであり、そ
の粘度は、5mPa・sであった。粗製水解物3500
kgの製造のために、唯一の水源として約25重量%塩
酸860kgを使用した。生ずる塩化水素をガス状で、
約0.3MPaの圧力を用いて排出させる。
洗浄工程でのHClの回収) 例1で製造された粗製水解物から、3500kg/h
を、水750kg/hと共に、洗浄−ループ反応器中
に、110℃で供給した。生ずる生成物混合物を重力分
離機中で、シロキサン相と水相とに分離した。この際、
2g/シロキサンkgのCl−含分及び100mPa・
sの粘度を有するシロキサン3390kg/h並びに約
25%の塩酸860kg/hが生じた。この塩酸を全
て、例1で再び使用した。
によるHClの回収) 充填物を充填された蒸留塔中に、例1で製造された粗製
水解物3500kg/hを塔頂部から施与し、かつ向流
で、蒸気750kg/hを130℃で導入する。塔頂部
に生じた、蒸気状のシロキサン成分、水及び塩化水素か
らなる混合物を貫流冷却機中で凝縮させ、かつこれを重
力分離機中で、シロキサン相と水相とに分離させた。凝
縮された塔頂部からのシロキサン相と底部から生ずるシ
ロキサン流とを一緒にした後に、2g/シロキサンkg
のCl−含分を有し、かつ30mPa・sの粘度を有す
るシロキサン3390kg/h並びに25%塩酸860
kg/hが生じた。この塩酸を例1で完全に再び使用し
た。
気抽出によるHClの回収) 充填物の充填された2工程用蒸留塔中に、例1による粗
製水解物3500kg/hを、第1工程での塔頂部に施
与し、かつ向流で、蒸気750kg/hを、130℃
で、第1工程の下部に導入した。第1工程で塔頂部に生
じた蒸気状のシロキサン成分、水及び塩化水素からなる
混合物を凝縮させ、かつ重力分離機中で、シロキサン相
と水相とに分離させた。第1工程で底部に、クロル含分
2.4g/kgを有するシロキサン2860kg/hが
生じ、かつこれを第2工程で、塔に施与した。第2工程
の下部に、向流で、蒸気1500kg/hを、130℃
で導入した。第2段階の塔頂部で揮発性シロキサン成
分、水及び塩化水素を取り出し、凝縮させ、かつ重力分
離機中で、シロキサン−と水相とに分離させた。その
際、3〜4g/kgのHCl−含分を有する排水約15
00kgが生じた。全てのシロキサン流を集めたとこ
ろ、1mg/kgより少ない塩素含分を有するシロキサ
ン3390kg/hが得られた。
塔
Claims (3)
- 【請求項1】 ポリジメチルシロキサンの製法におい
て、第1段階で、ジメチルジクロルシランを塩酸中に存
在する水と反応させ、塩素含有の環状及び線状のポリジ
メチルシロキサンからなる粗製水解物とガス状の塩化水
素とを製造し、かつ第2段階で、粗製水解物を、塩素含
分を減少させるために、水蒸気を用いて塩酸の形成下で
処理し、その際、第2段階で形成された塩酸を第1段階
に使用することを特徴とする、ポリジメチルシロキサン
の製法。 - 【請求項2】 第2段階で、生じる塩酸中の水が第1段
階で完全に変換される程度の量の水を使用する、請求項
1に記載の方法。 - 【請求項3】 第2段階での、水蒸気を用いての粗製水
解物の処理を、少なくとも2工程で実施する、請求項1
又は2に記載の方法。
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