JPS58126893A - クロロシランの加水分解法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、オルガノクロロシラン類を含むクロロシラン
類を化学量論的な量の水の中で加水分解して、ポリシロ
キサン加水分解生成物および無水塩化水素を製造する方
法に関する。より詳しくは、本発明は、ジメチルジクロ
ロシラン類ヲ加水分解して、その結果、ジメチルポリシ
ロキサン加水分解生成物、無水塩化水素および再循環さ
せつる飽和塩化水素水溶液を製造する方法に関する。

本発明よシ以前は、ジメチルジクロロシランを過剰な量
の水の存在下で加水分解して、基本的組成が大部分の量
を占めるジメチルシクロポリシロキサン、および実際上
線状であり、分子の端がシラノールで終っているジメチ
ルポリシロキサンから々るジメチルポリシロキサン加水
分解生成物を製造した。塩化水素の水溶液もやはり生じ
るめζこれは、かなりの量の回収可能な塩化水素を含ん
でいる。この塩化水素は、メタノールを塩化メチルに変
換して、直接法においてジメチルジクロロシランを作る
のに用いられる。

塩酸水溶液から塩化水素を回収する一つの方法は、混合
物を蒸留して、沸点が一定なＨＯｔ−Ｈ，０共沸混合物
を無水塩化水素と一緒に製造することであった。利用可
能な分の塩化水素の量をジメチルジクロロシランの加水
分解から回収するための蒸留には、かなりのエネルギー
が必要である。シリコーン化学序論（ムｎ工ｎｔｒｏｄ
ｕｃｔｉｏｎ　ｔｏ　ＴｈｅＣｈ＠ｍ１ｓｔｒｙ　ｏｆ
　Ｔｈ＠８１１ｉｃｏｎｓｓ　）第２版（１９５１年）
、ジ冒ンワイリーアンドサンズ社（Ｊｏｈｎｖｉｌ＠７
　ｅＬ　Ｂｏｎｅ　、工ｎｃ、　）、ニューヨーク、イ
ー・ジー・ロチ璽つ（１，Ｇ、Ｒｏｃｈｏｗ　）　　は
、共通の溶媒を使うことなく不十分な量の水を供給する
と、ジメチルジクロロシランの一部は完全に加水分解し
てジメチルポリシロキサンになり、そして一部はまった
く反応しないか、あるいは最終的に、端がハロゲン原子
で終る線状ポリシロキサンになることを示している。加
えて、加水分解を過剰量の水の存在下で行となうと、か
なりの量の熱が発熱反応で生じ、これが、個々の状態で
処理上の諸問題を生じうる。

本発明の基礎となる発見は、実質的に化学量論的な量の
水を利用して、ジメチルジクロロシランを加水分解する
と、その無水塩化水素が、塩化水素と水の飽和溶液と一
緒に、直接生成することにある。更に、飽和塩化水素水
溶液を加水分解反応器に再循環させれば、余分の利益が
達せられることもわかった。加えて、生成するジメチル
ポリシロキサンが、過剰の水を利用する先行技術の方法
によシ製造されるジメチルポリシロキサン加水分解生成
物と実質上同一であることがわかった。

更に本発明の方法が与える無水塩化水素は、反応中、形
成されるに従って加水分解混合物から分離する。本質的
には、反応器は、理論的の蒸留板兼クロロシラン加水分
解反応器として用いられる。　　４本発明は、化学量論
的に過剰な水の中でクロロシランを加水分解して、ポリ
シロキサン加水分解生成物ならびに塩化水素水溶液を製
造し、加水分解から得られる生成塩化水素水溶液を加熱
して、を要して塩化水素の再循環を行となわしめること
からなるクロロシランの加水分解法において、実質上化
学量論的に当量の水を使ってクロロシランを加水分解し
て、実質上同一のポリシロキサン加水分解生成物と、無
水塩化水素および飽和塩化水素水溶液を生じ、それによ
り大部分の入力エネルギーの必要性が避けられることか
らなる改良されたクロロシランの加水分解法に係わる。

当業者が本発明の実施態様をよりよく理解できるように
図面を参照して説明する。加水分解反応器を１０に示す
が、これは、２０の相分離器および３０の貯蔵タンクに
流れ込むようになっている。このタンクは、濃縮塩化水
素水溶液を水の供給装置へ再循環させるよう装備できる
。図には示さないが、複数の貯蔵タンクもやは９使用で
きる。

よね詳しくは、水は、加水分解反応器の１２においてそ
してクロロシランは、加水分解反応器の１１において導
入し、そして速度は、各供給装置間の化学量論的当量関
係をハｙＬ維持するのに十分な値とする。例えば、供給
混合物中のモル比をＤＡ、ｏ≦１／２の範囲内に維持す
ることができる。

こ＼でＤはジメチルジクロロシランである。発明の実施
にあたって使用できるクロロシランは、下記の構造式で
表わすことができる。

（Ｒ）ａ（”）ｂ８１ｘ４−（ｕ＋ｔ＋）と＼で、Ｒは
、アルキル基ないしアリール基から選んだＯ（１〜６）
　の炭化水素基であシ、ａは１から５までの整数であり
、）は０から２までの整数であり、そしてａ　＋ｂは１
〜３である。只の範囲内に含める基は、例えば、メチル
基、エチル菟、プロピル基、フェニル基などであり、ａ
が２以上である場合は、Ｒは同じでも異なっていてもよ
い。

クロロシランと水が接触すると、直ちに反応が起きる。

しかし約２５℃〜６５℃の範囲の温度が利用でき、一方
かき混ぜ機などによる攪拌を伴なう滞在時間は約α１〜
約２０分の範囲で変えら壱れる。反応時間は、希ましけ
れば、より長くしたり、より短くすることができる。ポ
リシロキサン加水分解生成物は、２１から回収し、そし
て飽和を再循環させる場合は、３１から水供給装置に供
給し、更に加水分解反応器に供給するようになっている
。無水ＥＯｔは１４からそしてまた２３と３２から取出
して稜の処理を行こなうことができる。

当業者が発明をよりよ〈実施できるようにするため、以
下の実施例を例としてあげるが、それにより発明を制限
する本のではない。

第１例 ジメチルジクロロシラン（すなわちＤ）および水を約２
５℃に保った連続加水分解反応器に供給した。液の平均
滞留時間を約５分とし、そしてＤ対水の一定の供給モル
比を１：２としたとき、定常状態の加水分解生成物の組
成は、約５１．１％がオクタメチルテトラシクロシロキ
サン（Ｄ４）であシ、そして約６＆４％が環状ポリシロ
キサンの総量であった。同じ運転中に、Ｄの塩素の総量
のうち約６６２％が無水Ｈｏｔとして発生し、２７．６
％がｍａｔ水溶液として出てきた。このＨｃｔ水溶液は
、この水溶液の流れを加水分解反応器に戻して再循環さ
せることにより回収できた。

第２例 第１例と同様な運転であるが、温度を約６０℃に保ち、
そして液の平均滞留時間を約１５分とすると、Ｄの塩素
の総量の約８７％が無水Ｈｏｔとして発生し、約１２．
５％がＨｏｔ水溶液として出てきた。定常状態の加水分
解生成物の組成は、約４０％がＤ４そして約５０％が環
状ポリシロキサンの総量であった。

第３例 この運転では、ジメチルジクロロシランおよび５７重量
％のＨｏｔの流れを約６０℃に保った連続加水分解反応
器に供給した。液の平均滞留時間を約１２分としかつ注
入供給装置におけるＤ対水のモル比を１：４に保つと、
５２％のＤ４および７５％の環状化合物の総量からなる
加水分解生成物が得られた。同時に、供給したＤの塩素
の総量のほぼ６６％が無水ＨＣｊとして発生した。

上記の路傍は、本発明の方法の大変多くの変形例のほん
の数例に向けられたものに過ぎないけれども、本発明が
そうした路傍に先立つ記載中に示すようなずっと範囲の
広いクロ［１シラン類の加水分解、および加水分解混合
物にＪｊいて用いられる諸条件に向けられたものである
ことを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のクロロシランの加水分解法の工程図であ
る。 １０は加水分解反応器、２０は相分１Ｌ３０は塩化水素
水溶液の貯蔵タンクである。 ３７−４０％Ｍ７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）化学量論的に過剰な水の中でクロロシランを加水分
   解して、ポリシロキサン加水分解生成物と塩化水素水溶
   液を製造し、加水分解から得られる生成塩化水素水溶液
   を加熱して、沸点の一定なＨｏｔ−水共沸混合物と無水
   塩化水素を生成させる過程によ抄入カエネルギーの大部
   分を要して塩化水素の再循環を行こなわしめることから
   なるクロロシランの加水分解法において、実質上化学量
   論的に当量の水の中でクロロシランを加水分解して、過
   剰な水を使って得られる本のと実質上同じであるポリシ
   ロキサン加水分解生成物と、無水塩化水素および塩化水
   素の飽和水溶液を生じ、これにより大部分の入力エネル
   ギーの必要性が避けられる上記改良されたクロロシラン
   の加水分解法。 ２）飽和塩化水素水溶液を加水分解反応器に戻して再循
   環させる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５）無水塩化水素を加水分解混合物から回収する特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 ４）クロロシランがジメチルジクロロシランである特許
   請求の範囲第１項記載の方法。