JPH06179751A - ポリオルガノシルセスキオキサンの製法 - Google Patents

ポリオルガノシルセスキオキサンの製法

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JPH06179751A
JPH06179751A JP33302392A JP33302392A JPH06179751A JP H06179751 A JPH06179751 A JP H06179751A JP 33302392 A JP33302392 A JP 33302392A JP 33302392 A JP33302392 A JP 33302392A JP H06179751 A JPH06179751 A JP H06179751A
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JP
Japan
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polyorganosilsesquioxane
aqueous solution
hydrogen chloride
organochlorosilane
particle size
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JP33302392A
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Yoshiaki Watanabe
最昭 渡辺
Yukio Mizutani
幸雄 水谷
Ryohei Kataoka
良平 片岡
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Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】粒度分布が揃った、球状の表面を有する微粒子
よりなるポリオルガノシルセスキオキサンを、簡易に且
つ再現性よく製造することが可能な、ポリオルガノシル
セスキオキサンの製造方法を提供する。 【構成】塩化水素を飽和させた水溶液中に、一般式RS
iCl3(Rはアルキル基、アルケニル基またはアリー
ル基を示す)で示されるオルガノクロルシランを供給し
て加水分解することにより、球状の表面を有するポリオ
ルガノシルセスキオキサンの微粒子を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリオルガノシルセス
キオキサンの新規な製造方法に関する。詳しくは、粒度
分布が揃った、球状の表面を有する微粒子よりなるポリ
オルガノシルセスキオキサンを、簡易に且つ再現性よく
製造することが可能なポリオルガノシルセスキオキサン
の製造方法である。
【0002】
【従来の技術】ポリオルガノシルセスキオキサンは、一
般式RSiO1.5(但し、Rは有機基を示す)で表さ
れ、その有機基を有する構造により疎水性を示し、有機
物との親和性が良好であるため、プラスチック、ゴム等
の充填材としての用途が考えられる。上記用途におい
て、充填材としての機能、特に充填性を勘案すれば、球
状の表面を有する粒子が望まれる。
【0003】従来、平均粒子径が1μm以下の微粒子状
のポリオルガノシルセスキサンを一段で製造する方法と
して、例えば、特開昭61−243828号公報に、メ
チルトリクロルシラン、トリエチルクロルシラン等の加
水分解可能な有機珪素化合物を有機溶媒中で加水分解す
る方法が提案されている。
【0004】また、特開平63−295637号公報に
は、球状の表面を有し、粒度分布が狭いポリオルガノシ
ルセスキオキサンの製造方法として、メチルトリアルコ
キシシランまたは、メチルトリアルコキシシランと有機
溶剤との混合液を上層とし、アンモニア及び/又はアミ
ンの水溶液あるいは該水溶液と有機溶媒との混合液を下
層とし、両層の界面でメチルトリアルコキシシランを加
水分解・縮合させる方法が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加水分
解可能な有機珪素化合物を有機溶媒中で加水分解する方
法によって得られるポリオルガノシルセスキサンは、微
粒子のポリオルガノシルセスキサンは得られるものの、
その形状は不定形であり、球状の表面を有する粒子を得
ることが困難であった。
【0006】また、前記した液層の界面でメチルトリア
ルコキシシランを加水分解・縮合させる方法によれば、
球状の表面を有し、粒度分布の揃ったポリオルガノシル
セスキオキサンを再現性良く得ることが可能ではある
が、加水分解・縮合反応を液層の界面で行うため、反応
系の制御が困難であるという問題がある。また、いづれ
の場合も廃液から有機成分を回収する必要が生ずる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、粒度分布が揃
い、且つ球状の表面を有する微粒子よりなるポリオルガ
ノシルセスキオキサンを、簡易に且つ再現性よく安価に
製造することが可能な製造方法を開発すべく鋭意研究を
重ねた。その結果、意外にも、塩化水素を飽和させた水
溶液中にオルガノクロルシランを供給して加水分解する
という簡易な方法により、粒度分布の揃った球状の微粒
子状のポリオルガノシルセスキオキサンが得られること
を見い出し、本発明を完成するに至った。
【0008】即ち、本発明は、塩化水素を飽和させた水
溶液(以下、飽和塩化水素水溶液という)中に、一般式
RSiCl3(Rはアルキル基またはアリール基を示
す)で示されるオルガノクロルシランを供給することを
特徴とするポリオルガノシルセスキオキサンの製法であ
る。
【0009】本発明において、オルガノクロルシラン
は、一般式RSiCl3(Rはアルキル基、アルケニル
基またはアリル基を示す)で示されるものが特に制限な
く使用される。上記アルキル基としては、メチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基等の炭素数1〜8のもの
が挙げられる。また、上記アルケニル基としては、エチ
レン基、プロピレン基、ブチレン基等の炭素数2〜8の
ものが挙げられる。更に、アリール基としては、フェニ
ル基等が挙げられる。
【0010】上記アルキル基、アルケニル基、アリル基
は、一部の水素が他の有機基で置換されていてもよい
し、置換されていなくてもよい。
【0011】本発明において、上記オルガノクロルシラ
ンの内、特にシランカップリング剤として知られている
もの、例えば、3−クロロプロピルトリクロルシラン、
n−ヘキシルトリクロルシラン、n−オクタデシルトリ
クロルシラン、3−メルカプトプロピルトリクロルシラ
ン、n−フェニルアミノメチルトリクロルシラン等は好
適に使用される。
【0012】また、オルガノクロルシランは、一種類の
ものを使用してもよいし、2種類以上のものを混合して
使用してもよい。
【0013】本発明において、反応系を形成する塩化水
素水溶液は、塩化水素で飽和された水溶液を使用するこ
とが、本発明の目的を達成するために極めて重要であ
る。即ち、塩化水素水溶液の塩化水素濃度が低い場合
は、粒度分布の揃ったポリオルガノシルセスキオキサン
粒子を得ることは勿論、凝集反応が激しく、球状の表面
を有する粒子を得ることさえ困難となる。また、飽和塩
化水素水溶液に代えて、塩化水素の溶解度の低い濃硫酸
水溶液を使用した場合には、一次粒子径の粒子径にばら
つきが生じ、また、球状の表面を有するポリオルガノシ
ルセスキオキサンを得ることが困難となる。
【0014】上記の飽和塩化水素水溶液の調製方法は特
に制限されない。一般には、市販の塩酸水溶液又は濃塩
酸水溶液にオルガノクロルシランを供給して、加水分解
反応によって生成する塩化水素により該水溶液を飽和さ
せる方法が好適である。
【0015】本発明において、塩化水素水溶液中に、オ
ルガノクロルシランを供給して反応させる方法は特に制
限されない。好適な方法を例示すれば、飽和塩化水素水
溶液を攪拌下に、オルガノクロルシランを該水溶液中に
供給する方法が挙げられる。かかる方法によれば、オル
ガノクロルシランの蒸発による収率の低下を防止できる
と共に、生成するポリオルガノシルセスキオキサン粒子
の凝集を効果的に抑制することが可能である。また、オ
ルガノクロルシランの供給は、飽和塩化水素水溶液中の
可及的に底部に行うことが反応率を挙げることができ好
ましい。
【0016】上記加水分解反応の条件の好適な条件を例
示すれば、飽和塩化水素水溶液の温度(反応温度)は、
0〜50℃、特に、15〜40℃に調整することが、粒
子径の揃ったポリオルガノシルセスキオキサンを収率よ
く得るために好ましい。即ち、上記温度範囲内では一次
粒子径の温度依存性が抑えられ、粒子径のばらつきを効
果的に防止できるものと推定される。
【0017】上記反応温度は、低い程一次粒子の凝集を
抑制することができ好ましい。
【0018】また、オルガノクロルシランの供給量は、
攪拌速度等により異なり一概に限定することはできない
が、一般に、2mol/時間以下、望ましくは1mol
/時間以下となるように供給することが好ましい。反応
の進行と共に食塩が生成し、これが凝集反応を促進する
ので供給速度は遅いほど好ましい。
【0019】オルガノクロルシランを飽和塩化水素水溶
液に供給することにより、加水分解反応が起こり、ポリ
オルガノシルセスキオキサンの球状の表面を有する微粉
体が生成する。
【0020】本発明によって得られるポリオルガノシル
セスキオキサンの一次粒子径は、原料のオルガノクロル
シランの種類によって多少変化するが、一般に、走査型
電子顕微鏡による測定で、平均粒子径が0.01〜5μ
mの範囲である。
【0021】
【効果】以上の説明より理解されるように、本発明の方
法によれば、簡易な操作により、粒度分布が揃った、球
状の表面を有するポリオルガノシルセスキオキサンの微
粉体を再現性よく得ることが可能である。
【0022】本発明の方法によって得られた球状の表面
を有するポリオルガノシルセスキオキサンは、その形
状、表面特性により、シリコーンゴム等との親和性が良
好である他、高充填が可能であり、充填後にもその透明
性が保持される。また、塗料、インク等の増粘剤として
の用途にも好適に使用することができる。
【0023】
【実施例】以下、本発明をより具体的に説明するため、
実施例及び比較例を示すが、本発明は、これらの実施例
に特に限定されるものではない。
【0024】実施例1 1リットルのビーカーに市販の濃度36%の塩酸水溶液
500mlを供給し、これに塩化水素ガスを導入して飽
和塩化水素水溶液を調製した。
【0025】上記飽和塩化水素水溶液の温度が19℃の
とき、該水溶液を攪拌しながら、メチルトリクロルシラ
ン75gを35分間かけて、ポンプによりビーカーの底
部付近に供給した。メチルトリクロルシランの供給終了
後、更に30分攪拌を継続した。この時、液の温度は2
0℃であった。
【0026】生成物を濾過、水洗した後、110℃で乾
燥して粉末を得た。得られた粉末は、白色で、元素分析
の結果、CH3SiO1.5で示される平均組成を有し、ポ
リオルガノシルセスキオキサンであることが確認され
た。走査型電子顕微鏡による観察の結果、実施例2の場
合と同様、球状の表面を有する粒子が確認され、その平
均粒径は、0.4μmであった。また、コールターカウ
ンターによる平均粒径は、6μmであった。更に、得ら
れた粉末の比表面積は、11m2/gであった。
【0027】上記反応を10回繰り返して行った結果、
再現性よく球状の表面を有するポリオルガノシルセスキ
オキサンを製造することができた。
【0028】実施例2 実施例1において、メチルトリクロルシランに代えてビ
ニルトリクロルシラン80gを使用した以外は、同様に
してポリオルガノシルセスキオキサンを製造した。
【0029】得られた粉末は、赤みを帯びた黄色の粉末
で、元素分析の結果、CH2=CHSiO1.5で示される
平均組成を有するポリオルガノシルセスキオキサンであ
ることが確認された。走査型電子顕微鏡による観察の結
果、図1に示すように、球状の表面を有する粒子である
ことが確認され、上記粒子の平均粒径は、2.6μmで
あった。また、コールターカウンターによる平均粒径
は、17μmであった。更に、得られた粉末の比表面積
は、1m2/gであった。
【0030】上記反応を10回繰り返して行った結果、
球状の表面を有するポリオルガノシルセスキオキサンを
再現性よく製造することができた。
【0031】実施例3 実施例1において、メチルトリクロルシランに代えてフ
ェニルトリクロルシラン100gを使用した以外は、同
様にしてポリオルガノシルセスキオキサンを製造した。
【0032】得られた粉末は、白色粉末で、元素分析の
結果、C65SiO1.5で示される平均組成を有し、ポ
リオルガノシルセスキオキサンであることが確認され
た。走査型電子顕微鏡による観察の結果、実施例2と同
様、球状の表面を有する粒子であることが確認され、平
均粒径は、0.2μmであった。また、コールターカウ
ンターによる平均粒径は、18μmであった。更に、得
られた粉末の比表面積は、1m2/gであった。
【0033】上記反応を10回繰り返して行った結果、
球状の表面を有するポリオルガノシルセスキオキサンを
再現性よく製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例2において得られたポリオルガノシルセ
スキオキサンの粒子の構造を示す電子顕微鏡写真
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年6月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】また、オルガノクロルシランの供給量は、
攪拌速度等により異なり一概に限定することはできない
が、一般に、2mol/時間以下、望ましくは1mol
/時間以下となるように供給することが好ましい。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塩化水素を飽和させた水溶液中に、一般式
    RSiCl3(Rはアルキル基、アルケニル基またはア
    リール基を示す)で示されるオルガノクロルシランを供
    給することを特徴とするポリオルガノシルセスキオキサ
    ンの製法。
JP33302392A 1992-12-14 1992-12-14 ポリオルガノシルセスキオキサンの製法 Pending JPH06179751A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021533219A (ja) * 2018-07-27 2021-12-02 浙江三時紀新材科技有限公司Zhejiang Third Age Material Technology Co., Ltd 球状又は角状粉末充填剤の調製方法、それから得られる球状又は角状粉末充填剤及びその用途

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