DE4300168A1

DE4300168A1 - Depolymerisierungsmittel und Depolymerisierungsverfahren für Silicone

Info

Publication number: DE4300168A1
Application number: DE19934300168
Authority: DE
Inventors: Trevor David Wilford
Original assignee: PENN WHITE Ltd
Current assignee: PENN WHITE Ltd
Priority date: 1993-01-07
Filing date: 1993-01-07
Publication date: 1994-07-14
Also published as: AU5859094A; EP0678110A1; WO1994016005A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Depolymerisierungsmittel und ein zugehöriges Verfahren zur Depolymerisierung von Siliconen und Silicone enthaltenden Polymeren.

Silicone sind äußerst vielseitig modifizierbare und ein setzbare Verbindungen. Die Ähnlichkeit der in ihnen enthaltenen Silizium-Sauerstoff-Bindung mit der Kohlenstoff-Kohlenstoff- Bindung ermöglicht die Anbindung praktisch beliebiger organi scher Seitengruppen an das Silicongerüst. Die vielfältigen syn thetischen Möglichkeiten des Designs von Siliconen und Silicon polymeren eröffnen eine breite Anwendungspalette. Siliconela stomere werden beispielsweise als Dichtungsmittel in großen Mengen produziert und vertrieben.

Die polymeren Silicone basieren auf einem alternierenden Si-O-Grundgerüst.

-(-Si-O-Si-O-)-

Diese Si-O-Bindungen finden sich auch in vielen anorgani schen silicathaltigen Materialien, wie z. B. Glas, bestimmten Steinen, Ton, Ziegeln, Sänden etc. Die Silicone verbinden sich gut mit diesen Materialien, wobei sie gleichzeitig durch Einbau geeigneter organischer Seitenketten extrem flexibel und ela stisch gehalten werden können. Dies macht sie - zusammen mit ihrer wasserabweisenden Natur - zu idealen Klebe-, Dicht- und Füllmassen für anorganische Materialien.

Die Silizium-Sauerstoff-Verbindung ist chemisch und ther misch sehr stabil und die Silicone haben daher bezüglich ihrer chemischen, thermischen und mechanischen Stabilität hervorra gende Gebrauchseigenschaften. Auf der anderen Seite bringen je doch die gleichen Eigenschaften den schwerwiegenden Nachteil mit sich, daß sie nur schwer wieder entfernt werden können. Es besteht daher ein Bedarf, Silicone, insbesondere durchpolymeri sierte Silicon-Polymere, vollständig und sicher wieder entfer nen zu können, um so beispielsweise siliconverklebte Oberflä chen zu reinigen und siliconfrei zu machen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Mittel und ein zugehöriges Verfahren zu finden, mit dem Silicone und Silicon-Polymere abgebaut und entfernt werden können.

Insbesondere sollen auspolymerisierte bzw. gehärtete Sili con-Elastomere, -gummis, -klebstoffe und -dichtmassen, Silicon- Fugenfüller, -harze, -öle, -fette und -gele wirkungsvoll ent fernt werden können.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch ein Depolymeri sierungsmittel gelöst, das eine Alkylbenzolsulfonsäure als De polymerisierungsreagens sowie Hilfsstoffe enthält; und durch ein Verfahren zur Depolymerisierung von Siliconen und Silicon enthaltenden Polymeren, bei dem eine Alkylbenzolsulfonsäure als Depolymerisierungsreagens verwendet wird.

Die Wirkung von Alkylbenzolsulfonsäure als Depolymerisie rungsreagens beruht auf einer Spaltung der Si-O-Bindung. Die Silicone werden also nicht gelöst, sondern durch chemischen An griff abgebaut. Auf schädliche aromatische und halogenierte Lö sungsmittel kann daher verzichtet werden. Die so erzeugten kür zeren Silicon-Bruchstücke können mit Wasser oder Lösungsmitteln leicht abgewaschen werden.

Die als Depolymerisierungsreagens verwendete Alkylbenzol sulfonsäure hat vorzugsweise einen sekundären Alkylrest und wird durch die folgende Formel wiedergegeben:

Die besten Erfolge werden erzielt, wenn n zwischen 10 und 13 liegt. Ein sehr wirksames Depolymerisierungsreagens ist Do decylbenzolsulfonsäure.

Das erfindungsgemäße Depolymerisierungsmittel enthält neben dem vorgenannten Depolymerisierungsreagens übliche Hilfsstoffe, die sich in Art und Mengenverhältnis nach der vorgesehenen An wendung richten. Das Depolymerisierungsmittel kann beispiels weise flüssig, pastös oder gelförmig sein. Andere Formulierun gen sind möglich, sofern die praktische Anwendung dies erfor dert.

Wenn das Depolymerisierungsmittel flüssig ist, enthält es neben dem Depolymerisierungsreagens ein Lösungsmittel. Hierfür bieten sich die gängigen organischen Lösungsmittel an. Bevor zugt können gesättigte, aliphatische Kohlenwasserstoffe verwen det werden. Besonders vorteilhaft ist es, Kohlenwasserstoffe zwischen C9 und C15 bzw. geruchlose Kerosine zu verwenden. So fern die Applikation es erfordert, können aber auch andere spe zielle Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemische Anwendung fin den.

Weiterhin kann dem Depolymerisierungsmittel zusätzlich ein inerter Füllstoff als Verdickungsmittel zugesetzt sein. Hier durch sind gelförmige bis pastöse Mittel herstellbar. Als Ver dickungsmittel kann Siliziumdioxid in verschiedener Form, vor zugsweise hydrophobes Silica (hydrophobiertes Silicagel) mit einer Partikelgröße von etwa bis zu 40 Nanometer, vorzugsweise etwa 20 Nanometer, verwendet werden.

Die Mengenverhältnisse der Inhaltsstoffe des Depolymerisa tionsmittels können den Erfordernissen der jeweiligen Anwendung praktisch frei angepaßt werden.

Die erfindungsgemäße Verwendung von Alkylbenzolsulfonsäure als Reagens zur Depolymerisierung von Siliconen und Silicon enthaltenden Polymeren allgemein bewirkt eine Spaltung der Si licone in kleinere und dadurch sehr viel leichter lösliche - bzw. überhaupt lösliche - Bruchstücke, die dann unter sparsamem Lösemitteleinsatz mit Wasser oder einfachen organischen Lö sungsmitteln, beispielsweise Alkoholen, abgewaschen und ent fernt werden können. Die Verwendung größerer Mengen umwelt schädlicher Lösungsmittel, wie halogenierter Kohlenwasserstoffe oder Aromaten, kann so vermieden werden.

Im folgenden werden zur näheren Erläuterung der Erfindung einige Ausführungsbeispiele gegeben.

Beispiel 1

Für ein flüssiges Depolymerisierungsmittel werden 9 Teile DDBSA (Dodecylbenzolsulfonsäure) in 91 Teilen gesättigtem ali phatischen Kohlenwasserstoff dispergiert. Das DDBSA wurde von Manro Products Ltd., Cheshire, England unter der Produktbe zeichnung "Manro NA Acid" geliefert; der Kohlenwasserstoff war geruchloses Kerosin von Shell Chemicals Ltd. Es wurde mit was serfreien Materialien unter durchgehend wasserfreien Bedingun gen gearbeitet.

Beispiel 2

Zur Herstellung eines Mittel in Pastenform wurde zunächst ein flüssiges Mittel nach Beispiel 1 hergestellt. Danach wurden 13,5 Gew.% hydrophobes Silica von Wacker Chemie, Produktbe zeichnung N.20, als Füllstoff und Verdickungsmittel zugegeben und so lange eingerührt, bis die Paste die gewünschte Konsi stenz hatte.

Dem Fachmann ist selbstverständlich klar, daß als flüssige Depolymerisierungsmittel andere Lösungen mit anderen Konzentra tionen an Depolymerisierungsreagens, als in Beispiel 1 angege ben, hergestellt werden können. Die Konzentrationen können be liebig zwischen 0 Gew.-% und der Sättigungsgrenze der jeweiligen Alkylbenzolsulfonsäure in dem jeweiligen Lösungsmittel einge stellt werden, beispielsweise 0,1 Gew.-%, 1 Gew.-%, 5 Gew.-%, 10 Gew.-%, 20 Gew.-% DDBSA in Kerosion.

Wie dem Fachmann ebenfalls klar sein wird, kann auch in an deren Lösungsmitteln gearbeitet werden, beispielsweise in Pa raffin, sowie in allen in der Sulfonsäurechemie gängigen Lö sungsmitteln.

Die Angabe konkreter Konzentrationswerte in den Beispielen ist nicht in dem Sinne zu verstehen, daß die Erfindung auf diese Konzentrationen beschränkt wäre. Die Konzentration des Reagens kann kontinuierlich im ganzen Löslichkeitsbereich ein gestellt werden. Ebenso kann jede der gemäß Beispiel 1 herge stellten Lösungen beliebig mit Füllmittel angedickt werden. Auch hier ist die Erfindung nicht auf die in Beispiel 2 gege bene Konzentration beschränkt, sondern die Konzentration kann kontinuierlich je nach der gewünschten Viskosität der Paste oder des Gels eingestellt werden.

Claims

1. Depolymerisierungsmittel für die Depolymerisierung von Siliconen, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel eine Alkylbenzolsulfonsäure als Depolymeri sierungsreagens sowie Hilfsstoffe enthält.

2. Depolymerisierungsmittel nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Alkylbenzolsulfonsäure durch die Formel wiedergegeben wird, mit n 1, vorzugsweise n = 10 bis 13.

3. Depolymerisierungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylbenzolsulfonsäure Dodecylbenzol sulfonsäure ist.

4. Depolymerisierungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Depolymerisierungsmittel flüssig ist und neben der Alkylbenzolsulfonsäure ein Lösungs mittel enthält.

5. Depolymerisierungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Depolymerisierungsmittel ne ben der Alkylbenzolsulfonsäure ein Lösungsmittel und einen in erten Füllstoff als Verdickungsmittel enthält.

6. Depolymerisierungsmittel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel ein gesättigter aliphati scher Kohlenwasserstoff, vorzugsweise mit 9 bis 15 Kohlenstoff atomen oder ein geruchsloses Kerosin ist.

7. Depolymerisierungsmittel nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der inerte Füllstoff hydrophobes Silica (Siliziumdioxid) ist.

8. Depolymerisierungsmittel nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der inerte Füllstoff eine Partikelgröße bis zu 40 Nanometer, vorzugsweise etwa 20 Nanometer hat.

9. Verfahren zur Depolymerisierung von Siliconen und Sili cone enthaltenden Polymeren, dadurch gekennzeichnet, daß eine Alkylbenzolsulfonsäure als Depolymerisierungsreagens eingesetzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylbenzolsulfonsäure durch die Formel wiedergegeben wird, mit n 1, vorzugsweise n = 10 bis n=13.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylbenzolsulfonsäure Dodecylbenzolsulfonsäure ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Depolymerisierungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8 verwendet wird.