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JPH0531891B2 - - Google Patents
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JPH0531891B2 - - Google Patents

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JPH0531891B2
JPH0531891B2 JP1123446A JP12344689A JPH0531891B2 JP H0531891 B2 JPH0531891 B2 JP H0531891B2 JP 1123446 A JP1123446 A JP 1123446A JP 12344689 A JP12344689 A JP 12344689A JP H0531891 B2 JPH0531891 B2 JP H0531891B2
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JP
Japan
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polymer
polyorganosilsesquioxane
solvent
temperature
pressure
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JP1123446A
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Inventor
Kenichi Kimura
Fumio Tago
Masayuki Nishimine
Masanori Fukuhira
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/54Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids

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  • Silicon Polymers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、臨界超過流体又は温度もしくは圧力
のいずれか一方が物質固有の臨界値を超える亜臨
界状態の不活性流体を利用したポリオルガノシル
セスキオキサン重合体の精製方法に関する。 〔従来の技術〕 平均組成式RSiO3/2 (但し、式中Rは1価の有機基であり、けい素原
子の数は10〜1000である。) で示されるポリオルガノシルセスキオキサン重合
体は、一般に耐熱塗料、コーテイング材及びバイ
ンダーフイルム等に使用されているが、近年エレ
クトロニクス用としても注目を集めている。エレ
クトロニクス用としてのポリオルガノシルセスキ
オキサン重合体は、多くの有機溶媒や無機溶媒を
使用して製造され、その製造工程では多くの溶媒
除去工程がある。 従来、かかる溶媒除去方法としては、例えば材
料静置型による熱風加熱方式、材料移送型による
通気バンド乾燥方法並びに真空乾燥及び減圧蒸留
方法等が採用されている。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、ポリオルガノシルセスキオキサ
ン重合体の種類によつては熱安定性が乏しい場合
があり、かかる重合体を上記乾燥・蒸留工程に供
すると、乾燥・蒸留工程時の加熱により解重合反
応が発生し、ポリオルガノシルセスキオキサン重
合体の品質が低下するという問題があつた。 このため、解重合反応の発生を抑制する目的で
製造工程中に含有された溶媒沸点近傍の比較的低
温の条件下における乾燥処理も行なわれている
が、この方法は乾燥時間が非常に長くなるため、
ポリオルガノシルセスキオキサン重合体の量産化
及び製造工程の短縮化の面で大きな障害となつて
いる。 それ故、ポリオルガノシルセスキオキサン重合
体をその構造を壊さず、品質劣化を生じさせずに
短時間で精製し得る方法の開発が望まれる。 本発明は上記事情に鑑みなされたもので、ポリ
オルガノシルセスキオキサン重合体の溶媒除去操
作において、解重合反応を可及的に防止し得ると
共に、短時間で溶媒を除去し得るポリオルガノシ
ルセスキオキサン重合体の精製方法を提供するこ
とを目的とする。 〔課題を解決するための手段及び作用〕 本発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を
重ねた結果、平均組成式RSiO3/2(但し、式中R及
びけい素原子の数は前記に同じ。)で示されるポ
リオルガノシルセスキオキサン重合体、好ましく
は下記一般式(1) (但し、式中R1とR2は互いに同一又は異種の1
価の有機基であり、nは8〜200の整数である。) で示されるポリオルガノシルセスキオキサン重合
体と無機溶媒及び/又は有機溶媒とが混在する系
に、臨界超過状態又は温度もしくは圧力のいずれ
か一方の物質固有の臨界値を超える亜臨界状態の
担持流体、例えば60℃、200気圧の(臨界超過状
態)の二酸化炭素を接触させ、この担持流体で上
記溶媒を抽出してポリオルガノシルセスキオキサ
ン重合体から分離することにより、常温に近い温
度で溶媒除去操作を行なつても極めて短時間に溶
媒を除去し得、従つて平均組成式RSiO3/2で示さ
れるポリオルガノシルセスキオキサン重合体、特
に上記(1)式で示されるポリオルガノシルセスキオ
キサン重合体が熱安定性に乏しくとも、加熱によ
る解重合反応を可及的に防止できることを知見
し、本発明をなすに至つた。 従つて、本発明は平均組成式RSiO3/2で示され
るポリオルガノシルセスキオキサン重合体及び溶
媒を含有する系に、臨界超過状態又は温度もしく
は圧力のいずれか一方が物質固有の臨界値を超え
る亜臨界状態の担持流体を接触させ、該担持流体
で上記溶媒をポリオルガノシルセスキオキサン重
合体から分離することを特徴とするポリオルガノ
シルセスキオキサン重合体の精製方法を提供す
る。 なお、本発明の精製方法の原理及び理論は公知
であるが(例えば特公昭54−10539号公報)、ポリ
オルガノシルセスキオキサン重合体、特に上記(1)
式で示されるポリオルガノシルセスキオキサンに
応用した場合、上述した効果が得られることは本
発明者による新知見である。 以下、本発明について更に詳しく説明する。 本発明は、上述したようにポリオルガノシルセ
スキオキサン重合体と溶媒とを含む系から臨界超
過状態又は亜臨界状態の担持流体を使用して溶媒
を除去し、ポリオルガノシルセスキオキサン重合
体を精製するものである。 ここで、本発明の方法で精製するポリオルガノ
シルセスキオキサン重合体は平均組成式RSiO3/2
で示される、けい素原子の数が10〜1000であるポ
リオルガノシルセスキオキサン重合体、好ましく
は下記一般式(1) で示されるポリオルガノシルセスキオキサン重合
体である。上記平均組成式におけるR、上記(1)式
におけるR1とR2は1価の有機基であり、このよ
うな基としては例えばメチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基、2−エチルブチル基、オクチ
ル基、ラウリル基、ステアリル基などのアルキル
基、ビニル基、アリル基、ヘキセニル基などのア
ルケニル基、フエニル基、ヒドロキシフエニル
基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ジフエ
ニル基などのアリール基、ベンジル基、2−フエ
ニルエチル基などのアラルキル基、シクロペンチ
ル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基
またはこれらの基の炭素原子に結合した水素原子
の一部又は全部をハロゲン原子、ヒドロキシ基、
シアノ基などで置換したクロロメチル基、トリフ
ルオロプロピル基、2−シアノエチル基、3−シ
アノプロピル基、3−メチル−4−ヒドロキシベ
ンジル基などから選択される基、あるいは、エポ
キシ基、アミノ基、メタクリロキシ基、カルボキ
シル基、ポリオキシアルキレン基、メルカプト
基、ヒドロキシ基などを有する1価の基などが挙
げられる。なお、上記式(1)におけるnは重合度を
示し、これは8〜200の整数である。 また、上記ポリオルガノシルセスキオキサン重
合体を含み、該重合体から除去する溶媒は、ポリ
オルガノシルセスキオキサン重合体の製造工程で
使用した溶媒あるいは副生した溶媒であり、これ
は無機及び/又は有機溶媒である。なお、ポリオ
ルガノシルセスキオキサン重合体の溶媒中での濃
度は特に制限されないが、効率上ポリオルガノシ
ルセスキオキサン重合体の濃度が60重量%以上の
ものが好ましい。 本発明で使用する担持流体としては、臨界温度
が常温近傍に有することが好ましく、このような
物質としては、例えば二酸化炭素(CO2)(臨界
圧力73気圧、臨界温度31.3℃)、亜酸化窒素
(N2O)(臨界圧力71.7気圧、臨界温度36.5℃)、
エタン(C2H6)(臨界圧力48.3気圧、臨界温度
32.4℃)やエチレン(CH2=CH2)(臨界圧力50
気圧、臨界温度9.2℃)等の低級炭化水素などが
挙げられる。 本発明では上記流体を温度及び圧力の両方を臨
界値以上にした臨界超過状態、又は温度もしくは
圧力のいずれか一方を物質固有の臨界値を超える
亜臨界状態に調整するが、上記物質のパラメータ
ーは広く知られており、加熱、加圧等により調整
することができる。 本発明は、上記臨界超過状態又は亜臨界状態と
した担持流体を上記ポリオルガノシルセスキオキ
サン重合体及び溶媒を含有する系に接触させて、
該担持流体で該溶媒を分離除去するものである
が、この分離(抽出)操作は、例えば、予め一つ
の抽出槽に担持流体とポリオルガノシルセスキオ
キサン重合体溶液を仕込み、攪拌下で接触させる
方法、ポリオルガノシルセスキオキサン重合体溶
液を仕込んだ抽出槽の下方より担持流体をバブリ
ング方式により供給する方法、ポリオルガノシル
セスキオキサン重合体溶液を抽出槽上方より連続
的に流し込みつつ、下方より担持流体を連続的に
供給する方法等を採用できる。ここで担持流体を
連続的に供給する場合は、予め担持流体を臨界超
過状態又は温度あるいは圧力のどちらか一方が物
質固有の臨界値を超える亜臨界状態に調整するこ
とが好ましい。 抽出条件は担持流体の種類によつても異なる
が、圧力は約50〜約500気圧、より好ましくは約
50〜約300気圧の範囲が通常である。圧力を高く
すると単位時間当りの抽出量は増加するものの、
ポリオルガノシルセスキオキサン重合体の一部も
担持流体に伴つて抽出され、収率が低下するの
で、約300気圧より低い圧力とすることが好まし
い。また、温度は約0℃〜約100℃の範囲で行な
うことができるが、温度を高くすると単位時間当
りの抽出量が低下する。従つて、抽出量の低下を
防止し、かつポリオルガノシルセスキオキサン重
合体の解重合反応を抑制するため、担持流体の臨
界温度近傍、例えば50℃以下とすることが好まし
い。上記条件で抽出する場合、担持流体の圧力、
温度を選定したり、担持流体の供給量を選定する
ことにより抽出速度を制御することができる。 なお、抽出操作後、溶媒を含んだ担持流体を抽
出槽と連結した少なくとも一つの分離槽に移し、
担持流体から溶媒を分離回収することができる。 この場合、圧力を低下させるか又は温度を上昇
させることにより、あるいはこれら両操作を行な
うことにより、担持流体の溶解度を低下させて溶
媒を分離回収することができる。分離回収した溶
媒は、再びポリオルガノシルセスキオキサン重合
体の製造工程で使用することが可能であり、従つ
て高価な溶媒を多量に使用するポリオルガノシル
セスキオキサン重合体の製造において、本発明の
精製方法は極めて経済的に有利である。一方、担
持流体も再びガス又は液体状で回収できるため、
多量の担持流体を循環使用することができる。 発明の効果 以上説明したように、本発明は、上記(1)式で示
されるポリオルガノシルセスキオキサン重合体及
び溶媒を含有する系に、臨界超過状態又は温度も
しくは圧力のどちらか一方が物質固有の臨界値を
超える亜臨界状態の担持流体を接触させ、該担持
流体で上記溶媒をポリオルガノシルセスキオキサ
ン重合体から分離するようにしたので、精製操作
を常温近傍で行なうことができ、ポリオルガノシ
ルセスキオキサン重合体の解重合反応を可及的に
防止して、ポリオルガノシルセスキオキサン重合
体の品質低下を防止できると共に、精製時間も従
来より大幅に短縮でき、ポリオルガノシルセスキ
オキサン重合体の量産化及び製造工程を短縮化す
ることができるものである。 以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的
に説明するが、本発明は下記実施例に制限される
ものではない。なお、以下の例で%は重量%を示
す。 実施例 1 上記(1)式においてR1及びR2がメチル基で分子
量3100のポリオルガノシルセスキオキサン重合体
を含む溶液(溶媒:テトラヒドロフラン(THF)
約18%、水約18%;合計36〜40%)500gを容積
4の高圧槽容器に仕込み、温度45℃とした後、
圧力200気圧、温度60℃の臨界超過状態の二酸化
炭素を高圧槽下部からバブリング方式により連続
的に流し込み、45℃の一定温度で抽出を行なうと
共に、高圧層上方の流体出口からTHFと水を含
む二酸化炭素を抜き出して低圧分離槽(圧力60気
圧、温度60℃)に導き、該槽内でTHFと水を二
酸化炭素から分離し、二酸化炭素を再び高圧槽下
部に戻して循環使用した。 この抽出操作を設定圧力の二酸化炭素が高圧槽
に入り、溶媒を抽出した後、低圧分離槽に入つた
時点から5時間(抽出時間)行なつた。 次に、上記抽出後のポリオルガノシルセスキオ
キサン重合体中に残存するTHFと水の量を分析
した。 結果を第1表に示す。 実施例 2〜4 二酸化炭素の圧力を250気圧、300気圧及び350
気圧にした以外は同一抽出温度で実施例1と同様
に抽出を行ない、ポリオルガノシルセスキオキサ
ン重合体中に残存するTHFと水の量を分析した。
その結果を第1表に併記する。 実施例 5、6 二酸化炭素の圧力を300気圧にし、抽出温度を
60℃及び35℃にした以外は実施例1と同様に抽出
を行ない、ポリオルガノシルセスキオキサン重合
体中に残存するTHFと水の量を分析した。その
結果を第2表に示す。
【表】
【表】 実施例 7〜9 実施例1と同じポリオルガノシルセスキオキサ
ン重合体を含む溶液(溶媒:THF約40%、水約
35%;合計75〜80%)を用い、二酸化炭素の圧力
を120気圧、200気圧、250気圧とした以外は実施
例1と同一抽出温度で同様に抽出を行ない、ポリ
オルガノシルセスキオキサン重合体中に残存する
THFと水の量を分析した。その結果を第3表に
示す。
【表】 比較例 1、2 実施例1と同じポリオルガノシルセスキオキサ
ン重合体を含む溶液(溶媒:テトラヒドロフラン
約18%、水約18%;合計約40%)1000gを0.125
m3の恒温槽に仕込み、10mmHg(0.013気圧)で120
℃及び180℃の温度において真空乾燥処理を行な
い、上記圧力、温度に達した時点から5時間〜50
時間の上記溶液の重量減少を測定した。その結果
を第4表に示す。なお、上記実施例3、4の操作
について行なつた重量減少の結果を第4表に併記
する。
【表】 第1表〜第4表の結果から、本発明の精製方法
は常温に近い温度で行なつているにもかかわら
ず、抽出速度が高いことが認められる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 平均組成式RSiO3/2 (但し、式中Rは1価の有機基であり、けい素原
    子の数は10〜1000である。) で示されるポリオルガノシルセスキオキサン重合
    体及び溶媒を含有する系に、臨界超過状態又は温
    度もしくは圧力のいずれか一方が物質固有の臨界
    値を超える亜臨界状態の担持流体を接触させ、該
    担持流体で上記溶媒をポリオルガノシルセスキオ
    キサン重合体から分離することを特徴とするポリ
    オルガノシルセスキオキサン重合体の精製方法。 2 ポリオルガノシルセスキオキサン重合体が下
    記一般式(1) (但し、式中R1とR2は互いに同一又は異種の1
    価の有機基であり、nは8〜200の整数である。) で示される請求項1記載のポリオルガノシルセス
    キオキサン重合体の精製方法。
JP1123446A 1989-05-17 1989-05-17 ポリオルガノシルセスキオキサン重合体の精製方法 Granted JPH02302437A (ja)

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