JPH0222767B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の技術分野］ 本発明はポリメチルシルセスキオキサン粉末の
製造方法に関するものであり、特に優れた自由流
動性を示す粉末状のポリメチルシルセスキオキサ
ンの製造方法に関するものである。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、メチルトリクロロシラン等の３官能性シ
ランを加水分解・縮合することにより、ポリメチ
ルシルセスキオキサンが得られることは公知であ
る。例えば、ベルギー国特許第572412号公報に
は、メチルトリクロロシランを噴霧中で加水分解
させるか、または多量の水中に攪拌しながら滴下
して加水分解させ、固体状のポリメチルシルセス
キオキサンを得る方法が提案されている。しか
し、この方法では、加水分解反応時の発熱が大き
く、多量の塩化水素が副生するので装置が腐食さ
れるという問題のほか、生成するポリメチルシル
セスキオキサンに副生塩化水素と未加水分解のメ
チルトリクロロシランが残り、比較的多量の塩素
原子が残存するという欠点があつた。さらにこの
方法では多量の水を使用することから生産効率が
悪いという欠点もあつた。 上記の欠点をなくすために、特開昭54−72300
号公報には、塩素量が0.1〜5.0重量％であり、メ
チルトリアルコキシシランおよび／またはその部
分加水分解物を、アルカリ土類金属水酸化物また
はアルカリ金属炭酸塩を含む水溶液中で、加水分
解・縮合させる方法が提案されている。 しかし、この方法では生成するポリメチルシル
セスキオキサンにアルカリ土類金属やアルカリ金
属が比較的多量に残存するので、各種合成樹脂用
充填材等に利用する場合、吸湿しやすい等の問題
があつた。またこの方法では、原料のメチルトリ
アルコキシシランおよび／またはその部分加水分
解物の塩素量を0.1〜5.0重量％に調整しなければ
ならないという難点もあつた。 ［発明の目的］ 本発明は、塩素原子の含有量が少なく、さらに
アルカリ土類金属やアルカリ金属を含有せず、自
由流動性の優れた粉末状のポリメチルシルセスキ
オキサンの製造方法を提供することを目的とす
る。 ［発明の概要］ すなわち本発明は、メチルトリアルコキシシラ
ンまたはその部分加水分解縮合物を、アンモニア
またはアミン類の水溶液中で、加水分解・縮合さ
せ、その生成物を水洗後乾燥させることを特徴と
するポリメチルシルセスキオキサン粉末の製造方
法に関するものである。 以下、本発明をさらに詳しく説明する。 本発明において、原料のメチルトリアルコキシ
シランおよびその部分加水分解縮合物は、例え
ば、公知の方法によりメチルトリクロロシランを
適当なアルコールでアルコキシ化したものでよ
い。メチルトリアルコキシシランとしては、アル
コキシ化反応に使用するアルコールの種類によ
り、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエト
キシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチ
ルトリブトキシシラン等が得られ、またメチルト
リアルコキシシランを完全に加水分解するに要す
る理論量より少量の水を存在させることにより得
られたメチルトリアルコキシシランの部分加水分
解縮合物を用いてもよい。これらのメチルトリア
ルコキシシランのうち、生産効率からメチルトリ
メトキシシランを用いることが好ましい。 本発明においては、アルコキシ化反応によつて
得られたメチルトリアルコキシシランまたはその
部分加水分解縮合物中に副生する塩化水素または
未反応のメチルクロロシランとして存在する塩素
原子の量は、特に限定されるものではない。 本発明によるアンモニアまたはアミン類は、メ
チルトリアルコキシシラン中に残存する塩素原子
の中和剤であり、かつ、メチルトリアルコキシシ
ランの加水分解および縮合反応の触媒である。ア
ミン類としては、モノメチルアミン、ジメチルア
ミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、エチ
レンジアミン等が例示される。 本発明に用いるアンモニアまたはアミン類とし
ては、毒性が少なく、除去が容易で、しかも安価
なことからアンモニアが有利であり、一般に市販
されているアンモニア水溶液（濃度28％）を使用
することができる。 これらアンモニアおよびアミン類の使用量は、
前記アルコキシシランまたはその部分加水分解縮
合物中に存在する塩素原子を中和するのに十分な
量に触媒量を加えた量であるが、除去等の点で必
要最小限にとどめるべきである。アンモニアおよ
びアミン類の使用量が少なすぎると、アルコキシ
シラン類の加水分解、さらには縮合反応が進行せ
ず、目的物が得られない。 アンモニアおよびアミン類の水溶液の使用量は
前記アルコキシシランまたはその部分加水分解縮
合物のアルコキシ基、もしくは未反応のクロロシ
ランの塩素原子を加水分解するのに必要な理論量
の２倍以上の水を含む量があればよい。特に上記
アミン類の水溶液の使用量に上限はない。しか
し、水溶液の使用量が多くなると、反応工程上不
利であり、反応時間も長くなる。逆にあまり使用
量が少なくなりすぎると、副生するアルコールに
より加水分解反応が阻害されて反応時間が長くか
かり、また自由流動性に優れた粉体が得られな
い。 本発明の加水分解・縮合反応は、アンモニアま
たはアミン類の水溶液中にメチルトリアルコキシ
シランまたはその部分加水分解縮合物を攪拌しな
がら滴下することによつて行なう。滴下後、数時
間攪拌すれば目的物は得られるが、加熱により短
時間で加水分解反応と縮合反応を行なうことによ
り、容易に目的物を得ることができるので、加熱
を行うことが好ましい。その温度は、前記アルコ
キシシランまたはその部分加水分解縮合物の量お
よびアンモニアまたはアミン類の水溶液の量によ
り異なるが、その反応物の還流温度でよい。反応
時間は、70〜90℃で約１〜２時間である。 上記条件で反応させた場合、反応が進行するに
したがつて、ポリメチルシルセスキオキサンが反
応液から析出し、攪拌を中止することにより沈澱
するので、この生成物を捕集し、水洗後乾燥する
と、自由流動性に優れ、合成樹脂になじみのよい
粉末状の目的物を得ることができる。 本発明で得られるポリメチルシルセスキオキサ
ンは、粉末消火剤の吸湿防止剤、各種粉末状物の
団結塊状化防止用添加剤、化粧品の添加剤、各種
合成樹脂等の充填材として有用である。例えばシ
リコーンワニスをビヒクルとする耐熱塗料の体質
顔料として、従来のタルクやマイカ粉の代わりに
本発明で得られるポリメチルシルセスキオキサン
を使用することにより、従来問題であつたワニス
とのなじみの悪さや分散不良が解決され、光沢を
有し、しかも耐熱性が良好で加熱により亀裂や剥
離が生じにくい塗膜を形成させることができる。 ［発明の実施例］ 以下本発明の実施例について説明する。実施例
中、部はすべて重量部を表わす。 実施例 １ 温度計、還流器および攪拌機のついた１の４
つ口フラスコに、水500部と28％の濃度のアンモ
ニア水溶液50部とを仕込み、このアンモニア水溶
液中に、塩素原子換算で5ppmのメチルトリクロ
ロシランを含有するメチルトリメトキシシラン
200部を、攪拌しながら約40分かけて除々に滴下
した。反応温度は10℃からスタートし、滴下終了
時には30℃に達した。次にマントルヒーターで加
熱して84℃で還流させ、この温度で約１時間攪拌
を続けた。冷却後フラスコ内に析出した生成物を
捕集し、水洗して乾燥したところ、自由流動性に
優れた粉末状のポリメチルシルセスキオキサンが
得られた。この生成物の塩素原子含有量は
0.1ppm以下であつた。 実施例 ２〜５ 第１表に示すメチルトリメトキシシランとアン
モニア水溶液を用いて、実施例１と同様の操作を
行なつた。得られた生成物の状態および塩素原子
含有量、吸湿率を第１表に合わせて記録した。な
お、同表中比較例１はアンモニア水溶液の代わり
に水酸化カルシウム水溶液を、比較例２では水酸
化ナトリウム水溶液を、また比較例３はメチルト
リメトキシシランの代わりにメチルトリクロロシ
ランを用いた以外は実施例１と同様の操作で行な
つた比較例である。

【表】 実施例 ６ １重量％の塩素原子を含むメチルトリエトキシ
シラン178部に水９部を添加し、80℃で約２時間
加熱してその部分加水分解縮合物を得た。これを
エチレンジアミンの３重量％水溶液500部中に滴
下し、実施例１と同様の条件下で加水分解・縮合
させたところ、粉末状のポリメチルシルセスキオ
キサンが得られた。 参考例 以上の実施例１〜６で得られた粉末状のポリメ
チルシルセスキオキサンを体質顔料として125ｇ、
セラミツクブラツク4001（ネモトケミー社製商品
名）を着色顔料として125ｇ、耐熱塗料用シリコ
ーンワニスTSR145（東芝シリコーン社製商品名、
樹脂分60％）をビヒクルとして500ｇ使用し、ボ
ールミルで混合して耐熱塗料を調製した。 また同じビヒクルと着色顔料を用い、ポリメチ
ルシルセスキオキサンの体質顔料を使用しないで
比較例塗料Ａ、体質顔料としてポリメチルシルセ
スキオキサンの代わりにタルク100ｇおよびマイ
カ粉25ｇを使用して比較例塗料Ｂを調製した。 これらの塗料を圧延鋼板（150mm×50mm×0.3
mm）に膜厚30〜40μmとなるよう塗布し、200℃で
60分間加熱して硬化させた。得られた塗膜の60度
鏡面反射率を測定し、光沢を調べた。さらに試験
片を300℃の雰囲気中で200時間放置したときの塗
膜の亀裂と剥離の有無を試験した。試験結果を第
２表に示す。

【表】 第２表からも明らかなように、実施例１〜６で
得られたポリメチルシルセスキオキサンを体質顔
料として使用した耐熱塗料は耐熱性に優れ、光沢
のある塗膜を与える。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明方法によれば、塩素
原子の含有量が少なく、さらにアルカリ土類金属
やアルカリ金属を含有せず、自由流動性に優れた
粉末状のポリメチルシルセスキオキサンを得るこ
とができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ メチルトリアルコキシシランまたはその部分
   加水分解縮合物を、アンモニアまたはアミン類の
   水溶液中で、加水分解・縮合させ、その生成物を
   水洗後乾燥させることを特徴とするポリメチルシ
   ルセスキオキサン粉末の製造方法。 ２ メチルトリアルコキシシランがメチルトリメ
   トキシシランである特許請求の範囲第１項記載の
   ポリメチルシルセスキオキサン粉末の製造方法。 ３ アンモニアまたはアミン類の水溶液がアンモ
   ニア水溶液である特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載のポリメチルシルセスキオキサン粉末の
   製造方法。 ４ メチルトリアルコキシシランまたはその部分
   加水分解縮合物を、アンモニアまたはアミン類の
   水溶液中で加水分解させた後、加熱することによ
   り縮合を促進させる特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれか１項記載のポリメチルシルセス
   キオキサン粉末の製造方法。