廃シリコーンのリサイクルを目指した炭酸ジアルキルによるシリコーン分解法の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

廃シリコーンのリサイクル方法は,シリコーンの使用量が増加しているにもかかわらず,確立されていない.本研究では,炭酸ジアルキルを分解剤に用いたモノマーへの分解よるリサイクル方法の開発を行った.前年度において,シリコーンの熱分解により容易に生成する環状オリゴシロキサンの分解には,アルミナ担持フッ化カリウム触媒が有効であることを見出した.本年度では,廃シリコーンをポリマーから直接分解しモノマーに転化する方法を検討した.これまでシリコーンの分解剤には塩化水素やアミンが報告されている.これらは腐食性や毒性を有するという点で,リサイクルには適していない.メタノールや炭酸ジメチルも分解剤として報告されているが,触媒に硫酸を用いるなど問題がある.オリゴシロキサンの分解に有効であったフッ化カリウムを触媒に用い,炭酸ジメチルを分解剤に用いてジメチルシリコーンの分解を行った.しかし,モノマーはほとんど得られなかった.メタノールを共存させて反応を行うことにより,ほぼ完全に分解できることを見出した.また,塩化ナトリウムなどの安価なアルカリ金属塩でも,フッ化カリウムや塩基であるアルカリ金属水酸化物と全く同じ触媒活性を示すことがわかった.反応経路について検討したところ,まずメタノールとシリコーンとの反応によりモノマーが生成することがわかった.このとき副生する水が炭酸ジメチルと反応し,二酸化炭素とメタノールが生成する.メタノールの生成量はシリコーンの分解で用いられたメタノールの量と等しいため,全体の反応としては,炭酸ジメチルとシリコーンとの反応によりメトキシシランモノマーが生成することになる.この反応は,腐食性や毒性の低い分解剤を用い,廃酸処理などの問題がない安価な塩を触媒に用いられることから,廃シリコーンのリサイクルにおける有効な方法として期待できる.