JP2002097207A - 塩化ビニリデンの製造方法 - Google Patents

塩化ビニリデンの製造方法

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JP2002097207A
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(57)【要約】 【課題】 副生物の生成を抑制して、塩化ビニリデンを
安全且つ効率的に製造する方法を提供する。 【解決手段】 1,1,2−トリクロロエタンと水酸化
アルカリを、水相中の塩素イオンの濃度を3.2〜4.
2モル/Lの範囲に維持しながら反応させて塩化ビニリ
デンを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、副生物の生成を
抑制して、塩化ビニリデンを安全かつ効率的に製造する
方法に関するもので、化学品製造技術に属するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】塩化ビニリデンは、有機溶剤として、あ
るいはメチルクロロホルム、塩化ビニリデン樹脂及びそ
の他の化学製品の原料として用いられる物質で、特に、
その優れた気体非透過性、耐熱性及び化学的特性のた
め、フィルムやその他の形状で広く用いられている樹脂
である。
【0003】この塩化ビニリデンは、主として、1,
1,2−トリクロロエタンのアルカリによる脱塩化水素
反応により製造されており、アルカリとしては、水酸化
カルシウム(消石灰)又は水酸化ナトリウム(苛性ソー
ダ)が用いられている。
【0004】一方の水酸化カルシウムを用いる方法は、
効率も良く安全性も高い方法であるが、脱離した塩化水
素が水酸化カルシウムと反応し固形状の塩化カルシウム
を形成し、塩素の損失を招くだけでなく、配管閉塞の問
題、環境衛生面での問題などを内在している方法であ
る。
【0005】他方、水酸化ナトリウムを用いる方法は均
一系の反応であり、装置設計その他が容易であるが、副
生物として、モノクロロアセチレン(以下、「MCA」
という。)を発生させる。このMCAは、自然発火性の
化合物であるため、防災安全面に問題を有している方法
と言える。
【0006】この水酸化ナトリウムを用いる方法におい
ては、前記のMCAの発生を抑える方法についての提案
もすでになされているもので、例えば、特開昭56−1
04826号公報では、反応液中に、塩化ナトリウム
(食塩)を飽和溶解度乃至はその近傍量添加する方法が
提案されている。
【0007】また、特開平10−316599号公報に
おいては、前記MCAの抱える問題を改良するものとし
て、反応液における水相と液相の比、反応槽に導入する
トリクロロエタンと水酸化物イオンの比、反応液中にお
ける水酸化物イオンの濃度と反応温度を特定の関係にす
る方法が提案されている。
【0008】この公報案おいては、確かに、自然発火性
のMCAの発生量を、回収塩化ビニリデン中で、8〜1
5ppm(実施例1〜5)と抑制していることが認めら
れるが、そのために、反応槽内液中の油相と水相の容積
比率を1/20(0.05)以上とせざるを得ず、塩化
ビニリデンが生成する水相の比率が低いため、反応効率
の良いものではなかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前記特開平10−31
6599号公報でも説明されているが、トリクロロエタ
ンとアルカリの反応は、反応液中における水相で行われ
るので、生産性を上げるためには、反応液中における水
相の容積率を上げるのが望ましい。
【0010】そこで、本発明者等は、生成した塩化ビニ
リデンなどを抽出する役目を担う油相が小さくなり、M
CAが急激に増加するという相反する反応特性が認めら
れるなかで、MCAの発生を最大限に抑えて、塩化ビニ
リデンの反応生産性を上げる方法について鋭意検討を行
った。
【0011】その結果、本発明者等は、反応液における
水相中の塩素イオンの濃度を特定の範囲に限定すると、
反応槽内液中の油相と水相の容積比率を1/25(0.
04)以下となり、反応効率が上がり、生産性を向上さ
せても、MCAの発生は許容量以下であることを見出
し、この発明を完成させたものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明の塩化ビニリデ
ンの製造方法は、1,1,2−トリクロロエタンと、水
酸化アルカリとを、水相中の塩素イオンの濃度を、3.
2〜4.2モル/Lの範囲に維持して反応させることを
特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】1,1,2−トリクロロエタン この発明で用いられる1,1,2−トリクロロエタン
は、工業的に製造されているものでよく、ジクロロエタ
ンやテトラクロロエタンなどの不純物が多少存在してい
るものであってもよく、また、一度原料として使用し、
反応後回収した塩化ビニリデンを含むものを再利用する
こともできる。
【0014】水酸化アルカリ この発明で用いられる水酸化アルカリとしては、水酸化
ナトリウムや水酸化カリウムなどがあり、塩化ナトリウ
ムの添加による塩素イオンを含有する水溶液として使用
される。
【0015】この発明において、反応液水相中の塩素イ
オンの濃度は、3.2〜4.2モル/Lの範囲に維持す
る必要があり、また水相のpHは10〜12であること
が望ましいので、水酸化アルカリ濃度5〜15質量%、
塩化ナトリウム濃度5〜15質量%の水酸化アルカリ水
溶液が用いられる。
【0016】水相のpHが高いと、塩化ビニリデンの脱
塩酸が促進され、MCAの発生量が多くなり、pHが低
いと、反応効率が低下するようになるので避けるのが望
ましい。
【0017】水酸化アルカリ水溶液に添加される塩化ナ
トリウムとしては、この発明の製造方法で副生したもの
を使用することが可能であり、省資源的に好ましい方法
である。
【0018】反応液水相中の塩素イオンの濃度が3.2
モル/L未満であると、MCAの副生を抑えきれず、M
CAが許容量以上に発生し、その濃度が4.2モル/L
を超えると、水酸化アルカリ自体の反応が抑制され、塩
化ビニリデンの収率が低下するおそれがあり、好ましく
は、3.5〜3.9モル/Lである。
【0019】また、反応液水相中の塩素イオンの濃度
は、3.2〜4.2モル/Lの範囲に維持することによ
り、反応槽内液中の油相と水相の容積比率を、1/25
(0.04)以下とすることができる。
【0020】反応条件 1,1,2−トリクロロエタンと水酸化アルカリの反応
は、温度50〜100℃の範囲内で行うのが望ましく、
温度100℃を越えて反応させると、MCA他の不純物
の副生が多くなることがあり、温度50℃未満では、反
応速度が遅く非実用的である。
【0021】この反応は混合式連続流通反応装置で行わ
れるが、加熱は、外部ジャケットによる加熱や、スチー
ム吹込みによる直接加熱などにより行われる。
【0022】また、反応は油相と水相の不均一系で行わ
れることと、水酸化アルカリの偏在はMCAの発生原因
となるので、反応液の攪拌は重要であり、充分な攪拌を
行うために、高い攪拌効率を有する攪拌が必要で、邪魔
板や翼の形状を検討し、効果的な攪拌ができるようにす
るのが望ましい。
【0023】さらに、水酸化アルカリを反応系に導入す
るに際しても、局所的に添加されないように、水酸化ア
ルカリは、循環系にスタティックミキサーなどを用いて
導入することが望ましい。
【0024】反応液の排出方法はオーバーフロータイプ
とし、反応液面が常に一定になるようにし、液の温度、
pHなどを連続的に計測して、反応が定常的に進行する
ように制御するのが望ましい。
【0025】製品回収 反応系から留出する生成した粗製塩化ビニリデンは、凝
縮器で液化し、重合禁止剤として、例えば、パラメトキ
シフェノールやジエチルアミンなどを5〜2000pp
m添加して貯蔵される。
【0026】得た粗製塩化ビニリデンは、蒸留によって
純度99.9質量%以上、MCAの含有量1ppm以下
の精製された塩化ビニリデンとすることができる。
【0027】
【作用】この発明の塩化ビニリデンの製造方法は、1,
1,2−トリクロロエタンと、水酸化アルカリとを反応
させて塩化ビニリデンを製造する際に、反応槽内液中に
おける水相中の塩素イオンの濃度を3.2〜4.2モル
/Lの範囲に維持することにより、反応槽内液中の油相
と水相の容積比率を1/25(0.04)以下として、
反応性を向上させても、通常副生する自然発火性で危険
性の大きいMCAの生成が抑制されるという作用が認め
られる。
【0028】
【実施例】実施例1 オーバーフロー管、及びガス系に充填塔とコンデンサー
を装着した、容積2500ccの攪拌機付き連続流通反
応装置に、1,1,2−トリクロロエタンを6.1g/
min、NaCl濃度8.1%の9.7%苛性ソーダを
18.4g/minで導入する。回転攪拌数は1000
rpmとし、反応温度は外部加熱によって温度67℃に
加熱し、コンデンサーには温度約50℃の温水を流入し
た。コンデンサーの塔頂より留出する塩化ビニリデンガ
スは、凝縮器で液化し、重合禁止剤として、ジエチルア
ミンをあらかじめ添加しておいた外部冷却したタンクに
捕集した。系内には360ml/minの量の窒素を送
気した。定常状態における、水相pH、Cl濃度、苛性
濃度、アルカリ転化率、液相/水相容積比、MCA発生
量を、下記の表1に示す。Cl濃度の分析はホルハルト
法(硝酸銀による逆滴定法)、苛性濃度の分析は塩酸に
よる滴定法、アルカリ転化率は供給苛性濃度と水相中の
苛性濃度より算出し、1,1,2−トリクロロエタン
(液相)/水相容積比は、オーバーフロー液を測定して
求めた。
【0029】比較例1〜2 実施例1で用いられた攪拌機付き連続流通反応装置を用
い、表1に示された条件で、塩化ビニリデンを製造した
結果を表1に示した。
【0030】比較例1の条件では、MCAの発生量が多
く、比較例2の条件では、反応率が不良であった。
【0031】
【表1】
【0032】
【発明の効果】この発明の塩化ビニリデンの製造方法
は、1,1,2−トリクロロエタンからの塩化ビニリデ
ンを製造するに際し、1,1,2−トリクロロエタンと
水酸化アルカリとを、水相中の塩素イオンの濃度を、
3.2〜4.2モル/Lの範囲に維持して反応させるこ
とによって、自然発火性の危険物であるモノクロロアセ
チレン(MCA)を発生させることなく安全に、しか
も、従来の製造方法に比して数段効率よく製造すること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗田 学 富山県高岡市伏木二丁目1番3号 東亞合 成株式会社高岡工場内 Fターム(参考) 4J011 AB01 JA05 JB01 JB09 JB27

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1,1,2−トリクロロエタンと、水酸
    化アルカリとを、 水相中の塩素イオンの濃度を、3.2〜4.2モル/L
    の範囲に維持して反応させることを特徴とする塩化ビニ
    リデンの製造方法。
  2. 【請求項2】 反応槽内液中の油相と水相の容積比率
    が、 1:25〜50であることを特徴とする請求項1に記載
    の塩化ビニリデンの製造方法。
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