KR101277972B1 - 폴리실란 화합물의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

알칼리 금속염이나 알칼리 토금속염 등의 부생물을 효율적으로 제거할 수 있어, 고순도의 폴리디메틸실란이나 폴리디페닐실란을 용이하게 제조하는 방법을 제공한다. 디메틸디클로로실란 또는 디페닐디클로로실란과 금속 나트륨이나 금속 마그네슘 등의 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속을, 톨루엔 등의 유기 용매 중에서 반응시켜 미정제 폴리디메틸실란 또는 미정제 폴리디페닐실란을 얻고, 그 미정제 폴리디메틸실란 또는 미정제 폴리디페닐실란에 에테르에스테르형 비이온 계면 활성제나 알킬벤젠술폰산염 등의 계면 활성제를 용해시킨 메탄올을 첨가하여 잔존하는 알칼리 금속 및 알칼리 토금속을 실활시키고, 이어서 계면 활성제의 존재하에 물 세정함으로써, 알칼리 금속염이나 알칼리 토금속염 등을 효율적으로 제거하여, 고순도의 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란을 얻는다.

Description

폴리실란 화합물의 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCTION OF POLYSILANE COMPOUND}
본 발명은 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 알칼리 금속염이나 알칼리 토금속염 등의 부생물을 효율적으로 제거할 수 있어, 고순도의 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란을 용이하게 제조하는 방법에 관한 것이다.
폴리실란 화합물은 탄화규소 재료의 전구체, 광·전자 기능 재료로서 다양한 응용이 검토되어, 예를 들어, 유기 감광체, 광 도파로, 광 메모리 등에 대한 이용이 제안되어 있다. 폴리실란 화합물의 합성법으로서, 오르가노클로로실란 화합물을 유기 용매 중에서 알칼리 금속에 접촉 반응시키는 뷔르츠 커플링법이 알려져 있다 (비특허문헌 1 및 비특허문헌 2). 또, 이 뷔르츠 커플링법을 적용한 폴리디메틸실란의 제조법으로서, 예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 에는, 자일렌 중에서 금속 나트륨을 용융·분산시키고, 거기에 디메틸디클로로실란을 적하하고, 10 시간의 가열 환류를 실시하는 방법이 개시되어 있다.
이와 같은 뷔르츠 커플링 반응을 진행시키기 위해 알칼리 금속이 첨가된다. 그 때문에 반응 생성물인 미정제 폴리실란 화합물 중에 접촉 반응에 의해 생성된 알칼리 금속염, 실활된 알칼리 금속, 및 미반응 모노머가 잔존하게 된다. 접촉 반응에 의해 생성된 알칼리 금속염, 실활된 알칼리 금속, 및 미반응 모노머를 반응 생성물 중에서 제거하는 방법으로서, 반응기 내에 물을 첨가하여 이들을 수용화시키고, 폴리실란 화합물을 함유하는 유기 용매상을 분액하여 정제하는 방법이 알려져 있다. 또, 상기 특허문헌 1 및 특허문헌 2 에서는, 반응에 의해 생성된 흑자색 침전물을 여과하고, 메탄올로 미반응 금속 나트륨을 분해시키고, 이어서 물 세정, 건조시켜 백색 폴리실란 화합물을 얻는 방법이 개시되어 있다.
일본 특허공보 제1362553호 일본 공개특허공보 소54-65799호
J. Chem. Soc., Vol.125 (1924), p.2291 J. Am. Chem. Soc., Vol.71 (1949), p.963
디메틸디클로로실란 또는 디페닐디클로로실란과 알칼리 금속의 유기 용매 중에서의 접촉 반응에 의해 얻어지는 폴리디메틸실란 혹은 폴리디페닐실란은 통상적인 유기 용매에 불용인 결정으로, 가열해도 융해되지 않고 분해되는 성질을 가진다. 또한 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란은 고발수성을 갖기 때문에, 부생 알칼리 금속염류를 물로 세정하려고 해도, 수면에 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란이 떠올라, 물과의 접촉 효율이 매우 나쁘다. 그 때문에, 물 세정시에 다량의 물을 사용하거나, 물 세정 횟수를 많이 하지 않으면, 알칼리 금속염 등의 부생물을 충분히 제거할 수 없었다.
알칼리 금속 이온이 잔존한 폴리실란 화합물을 탄화규소 재료의 전구체로서 사용하면, 가열 처리에서 사용되는 열분해조를 부식시킬 우려가 있고, 광 도파로 전자 재료의 용도에 있어서는 전파 손실 등을 일으킬 우려가 있다. 또한, 미반응 알칼리 금속이 잔존하면, 여과시에 수분이나 습기에 의해 발화될 우려도 있다.
본 발명의 목적은 알칼리 금속염이나 알칼리 토금속염 등의 부생물을 효율적으로 제거할 수 있어, 고순도의 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란을 용이하게 제조하는 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자는 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토한 결과, 디메틸디클로로실란 또는 디페닐디클로로실란 (이하, 이들 화합물을 합쳐 원료 디클로로실란 화합물이라고 한다) 과 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속을 유기 용매 중에서 반응시켜 미정제 폴리디메틸실란 또는 미정제 폴리디페닐실란을 얻고, 그 미정제 폴리디메틸실란 또는 미정제 폴리디페닐실란 중의 알칼리 금속 및 알칼리 토금속을 실활시키고, 이어서 미정제 폴리디메틸실란 또는 미정제 폴리디페닐실란을 계면 활성제의 존재하에 물 세정함으로써, 알칼리 금속염이나 알칼리 토금속염 등의 부생물의 잔존량이 적은 고순도의 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란을, 적은 물 세정 횟수로 용이하게 제조할 수 있는 것을 알아냈다. 본 발명은 이 지견에 기초하여 더욱 검토한 결과 완성된 것이다.
본 발명의 제조 방법에 의해, 고수율로, 알칼리 금속염이나 알칼리 토금속염 등의 부생물의 잔존량이 낮아, 순도가 높은 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란을 용이하게 얻을 수 있다. 얻어진 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란은, 탄화규소 재료의 전구체, 유기 감광체, 광 도파로, 광 메모리 등의 광·전자 기능 재료로서 바람직하다.
본 발명의 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란의 제조 방법은, 원료 디클로로실란 화합물과 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속을 유기 용매 중에서 반응시켜 미정제 폴리디메틸실란 또는 미정제 폴리디페닐실란을 얻고, 그 미정제 폴리디메틸실란 또는 미정제 폴리디페닐실란 중의 알칼리 금속 및 알칼리 토금속을 실활시키고, 이어서 미정제 폴리디메틸실란 또는 미정제 폴리디페닐실란을 계면 활성제의 존재하에 물 세정하는 공정을 포함하는 것이다.
본 발명에 사용되는 알칼리 금속으로는, 리튬 단체, 나트륨 단체, 칼륨 단체, 또는 그들의 합금을 들 수 있다. 이들 중 특히 나트륨 단체가 바람직하다. 본 발명에 사용되는 알칼리 토금속으로는, 마그네슘 단체, 칼슘 단체, 바륨 단체, 스트론튬 단체, 또는 그들의 합금을 들 수 있다. 이들 중 마그네슘 단체가 바람직하다.
알칼리 금속 및 알칼리 토금속의 사용량은, 원료 디클로로실란 화합물에 대하여 이론량보다 약간 과잉량이다. 구체적으로는 알칼리 금속의 경우에는, 2.0 ∼ 2.4 몰 당량이 바람직하고, 2.1 ∼ 2.2 몰 당량이 특히 바람직하고, 알칼리 토금속의 경우에는, 1.0 ∼ 1.2 몰 당량이 바람직하고, 1.05 ∼ 1.1 몰 당량이 특히 바람직하다. 사용량이 알칼리 금속의 경우에는 2.0 몰 당량, 알칼리 토금속의 경우에는 1.0 몰 당량보다 적은 경우, 반응 속도가 저하되어, 반응에 필요한 시간이 길어지는 경향이 된다. 또, 사용량이 알칼리 금속의 경우에는 2.4 몰 당량, 알칼리 토금속의 경우에는 1.2 몰 당량보다 많은 경우, 반응 생성물 중에 잔존하는 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속이 많아져, 제거 공정에 필요한 시간이 길어지는 경향이 된다.
반응에 사용하는 유기 용매로서, 구체적으로는 테트라하이드로푸란, 2-메틸 테트라하이드로푸란, 1,4-디옥산, 아니솔, 1,2-디메톡시에탄, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸에테르, 디이소프로필에테르, tert-부틸메틸에테르 등의 에테르계 용매 ; 헥산, 헵탄, 옥탄, 데칸 등의 지방족 탄화수소계 용매 ; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소계 용매 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 중, 방향족 탄화수소계 용매가 바람직하다.
원료 디클로로실란 화합물과 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속의 반응 온도는 특별히 한정되지 않지만, 98 ℃ ∼ 용매 환류 온도에서 실시하는 것이 바람직하다. 반응은 질소 등의 불활성 가스 분위기에서 실시하는 것이 바람직하고, 상압하, 또는 가압하에서 실시할 수 있다.
그 반응 방법은 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는, 먼저 상기 유기 용매에 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속을 분산시키고, 그리고 이것에 교반하에서 원료 디클로로실란 화합물을 적하하여, 반응을 실시하게 하는 것이 바람직하다.
반응을 완결시키기 위해, 원료 디클로로실란 화합물의 적하 종료 후, 상기 반응 온도에서 1 ∼ 24 시간 교반을 계속하는 것이 바람직하고, 1 ∼ 12 시간 교반을 계속하는 것이 보다 바람직하다.
상기 반응에 의해 원료 디클로로실란 화합물이 중축합되어, 미정제 폴리디메틸실란 또는 미정제 폴리디페닐실란이 유기 용매에 분산된 액이 얻어진다. 이 분산액을 냉각시킨다. 통상적으로 40 ∼ 80 ℃ 로 냉각시킨다. 냉각 후, 미정제 폴리디메틸실란 또는 미정제 폴리디페닐실란 중의 알칼리 금속 및 알칼리 토금속을 실활시킨다. 알칼리 금속 및 알칼리 토금속을 실활시키기 위해, 통상적으로 알코올이 사용된다. 예를 들어, 상기 미정제 폴리디메틸실란 분산액 또는 미정제 폴리디페닐실란 분산액에 알코올을 첨가함으로써, 또는 상기 미정제 폴리디메틸실란 분산액 또는 미정제 폴리디페닐실란 분산액을 알코올에 첨가함으로써, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속을 실활시킬 수 있다. 사용되는 알코올로는, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, n-프로필알코올, 2-메틸프로필알코올, n-부틸알코올, t-부틸알코올, 에틸렌글리콜 등을 들 수 있으며, 이들 중 메탄올이 바람직하다. 사용되는 알코올의 양은, 잔존하는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 몰수에 대하여, 알칼리 금속의 경우에는 등몰, 알칼리 토금속의 경우에는 2 배 몰, 또는 그 이상의 몰수의 알코올이면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로는, 금속 나트륨을 디메틸디클로로실란 또는 디페닐디클로로실란에 대하여 2.1 몰 당량 사용한 경우, 알코올을 0.1 ∼ 0.5 몰 당량 사용하는 것이 바람직하고, 또한 0.2 ∼ 0.3 몰 당량을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
이어서, 실활 후의 액에 물을 첨가하여 가수 분해시킬 수 있다. 사용되는 물의 양은, 가수 분해 및 폴리머가 분산되는데 충분한 양이면 특별히 한정되지 않는다.
이 알칼리 금속 및 알칼리 토금속의 실활 및 가수 분해의 공정에서는, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속의 실활에 사용하는 알코올에 계면 활성제를 용해시켜 두는 것 및/또는 가수 분해에 사용하는 물에 계면 활성제를 용해시켜 두는 것이 바람직하다. 이 계면 활성제에 의해, 미정제 폴리디메틸실란 또는 미정제 폴리디페닐실란의 분산성이 높아져, 후술하는 물 세정에 있어서의 물과의 접촉 효율이 높아진다.
본 발명에 사용되는 계면 활성제로는, 아니온 계면 활성제, 카티온 계면 활성제, 양쪽성 계면 활성제, 노니온 계면 활성제를 들 수 있다.
아니온 계면 활성제로는, 지방산염, 알킬벤젠술폰산염, 고급 알코올황산에스테르염, 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산염, α-술포지방산 에스테르, α-올레핀술폰산염, 모노알킬인산에스테르염, 알칸술폰산염 등을 들 수 있다.
카티온 계면 활성제로는, 알킬트리메틸암모늄염, 디알킬디메틸암모늄염, 알킬디메틸벤질암모늄염 등을 들 수 있다.
양쪽성 계면 활성제로는, 알킬아민옥사이드, 알킬베타인, 알킬카르복시베타인, 알킬아미노지방산염 등을 들 수 있다.
노니온 계면 활성제로는, 폴리옥시알킬렌알킬에테르, 폴리옥시알킬렌알킬페닐에테르, 알킬글루코사이드, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 자당 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르, 지방산 알칸올아미드 등을 들 수 있다.
이들 중, 아니온 계면 활성제 또는 노니온 계면 활성제가 바람직하고, 노니온 계면 활성제가 보다 바람직하다. 노니온 계면 활성제 중에 함유되는 알킬 사슬은 C8 ∼ C20 의 범위의 탄소 사슬이 바람직하고, 분기되어 있어도 된다. 노니온 계면 활성제 중에서도, 폴리옥시알킬렌알킬에테르인 폴리옥시에틸렌프로필렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌프로필렌알킬페닐에테르가 바람직하다.
본 발명에 사용되는 계면 활성제는, HLB 에 의해 특별히 제한되지 않지만, HLB 가 높은 것이 바람직하다. 구체적으로는 HLB 가 5 ∼ 20 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 15 인 것이 보다 바람직하고, 또한 12 ∼ 15 인 것이 보다 바람직하다. 또 본 발명에 사용되는 계면 활성제는 담점 (曇占) 에 의해 특별히 제한되지 않지만, 구체적으로는 담점이 0 ∼ 100 ℃ 인 것이 바람직하고, 20 ∼ 95 ℃ 인 것이 보다 바람직하다. 또한 담점이 물 세정시의 수온 부근에 있는 것이 바람직하고, 구체적으로는 물 세정시의 온도보다 10 ℃ 낮은 온도 내지 10 ℃ 높은 온도 범위가 바람직하고, 또한 5 ℃ 낮은 온도 내지 5 ℃ 높은 온도 범위가 보다 바람직하다.
계면 활성제의 첨가량은, 원료로서 사용하는 디메틸디클로로실란 129 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 ∼ 20 질량부, 보다 바람직하게는 0.6 ∼ 8 질량부이며, 원료로서 사용하는 디페닐디클로로실란 253 질량부에 대하여 바람직하게는 0.2 ∼ 40 질량부, 보다 바람직하게는 1 ∼ 20 질량부이다. 계면 활성제의 양이 지나치게 적으면 결정이 떠오르기 쉬워, 세정 효과가 저하 경향이 된다. 계면 활성제를 많이 넣어도 되지만, 효과가 포화되므로 경제적이지 않다.
상기 가수 분해에 의해 반응 생성물이 고화되어 슬러리가 된다. 그 계면 활성제를 함유하는 슬러리를 물로 세정한다. 물의 첨가는, 유기 용매를 제거한 후에 실시해도 되고, 유기 용매를 제거하고 있는 도중에 실시해도 되며, 또는 유기 용매를 제거하기 전에 실시해도 된다. 반응 생성물의 점도가 낮아져 교반 동력이 낮아도 된다는 관점에서, 유기 용매를 제거하고 있는 도중 또는 유기 용매를 제거하기 전에 물을 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 유기 용매의 제거법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 증류, 증발 등을 들 수 있다.
물 세정에 있어서는, 상온의 물을 첨가하고 가온시키거나, 온수를 첨가하는 것이 바람직하다. 세정시의 수온은 바람직하게는 25 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 40 ∼ 80 ℃ 이다. 또한, 물 세정에 사용한 물은, 데칸테이션, 여과 등의 공지된 고액 (固液) 분리 조작에 의해 제거할 수 있다. 물 세정의 횟수는 특별히 제한되지 않고, 알칼리 금속염이나 알칼리 토금속염 등의 부생성물의 제거 상황에 따라 적절히 선택할 수 있다.
물 세정이 완료된 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란을 여과 등에 의해 액으로부터 분리시키고, 건조시킨다. 분리 후의 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란을 건조시키기 전에 알코올이나 방향족 탄화수소 등의 유기 용매를 사용하여, 첨가된 계면 활성제를 용출 제거할 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란은, 통상적으로 유기 용매 및 산·알칼리에 불용이 된다. 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란의 분자량은, 특별히 제한되지 않는다. 용도에 따라 적절한 분자량의 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란을 본 발명의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들어, 「유기 규소 폴리머의 개발」(사쿠라이 히데키 감수, 106 페이지, (주) CMC 출판) 에는, 수평균 분자량 2580, 중량 평균 분자량 4650 의 폴리디메틸실란이 기재되어 있으며, 본 발명의 제조 방법에 의해서도 이 정도 분자량의 폴리디메틸실란을 제조할 수 있다. 또한, 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란의 분자량은 초고온 GPC 에 의해 구할 수 있다.
실시예
다음으로, 실시예를 나타내어 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.
실시예 1
모터 교반기, 온도계, 적하 깔때기, 환류 콘덴서를 구비한 4 구 플라스크의 내부를 질소 치환시켰다. 그 플라스크에, 금속 나트륨 24 질량부 (1.05 ㏖부), 및 톨루엔 62 질량부 (비중 : 0.867) 를 주입하고, 110 ℃ 이상으로 가열하여 금속 나트륨을 융해시켰다. 격렬하게 교반하여 융해된 금속 나트륨을 분산시켰다. 환류 상태를 유지한 채, 디메틸디클로로실란 64.5 질량부 (0.5 ㏖부) 를 8 시간에 걸쳐 플라스크에 적하하였다. 내용물은 서서히 흑자색으로 변색되었다. 적하 종료 후, 교반하에서 환류 상태를 8 시간 유지하였다. 흑자색 슬러리가 얻어졌다.
그 슬러리를 40 ℃ 로 식혔다. 이어서 노니온 계면 활성제 (폴리옥시알킬렌알킬에테르, HLB ＝ 14.1, 담점 65 ℃ (뉴카르겐 D-1110DIR 타케모토 유지사 제조)) 0.4 질량부를 용해시킨 메탄올 3.2 질량부 (0.1 ㏖부) 를 천천히 적하하였다. 슬러리 중의 잔존 알칼리 금속이 메틸레이트가 되고 실활되었다. 이것에 물을 첨가한 결과, 가수 분해 반응이 일어나고, 유동성이 서서히 저하되어, 자색 덩어리가 되었다. 이 반응 혼합물을 천천히 교반하면서 가열하여 톨루엔/물을 증류 제거하자, 고화되었던 덩어리는 백색으로 변화하면서 서서히 풀려 슬러리화되었다.
이 슬러리를 감압 여과하여, 반응 부생물인 알칼리 금속염 등을 함유하는 수상을 배출하였다. 분리된 고형분에 40 ℃ 의 온수 100 질량부를 첨가하고, 30 분간 교반하였다. 감압 여과하여 고형분을 얻었다. 이 물 세정 조작을 합계 5 회 실시하였다. 계속해서, 이 물 세정 조작의 요령으로 메탄올 47.58 질량부 (비중 : 0.793) 에 의한 세정을 3 회, 톨루엔 52.0 질량부 (비중 : 0.867) 에 의한 세정을 3 회 실시하였다. 얻어진 고형분을 여과 장치로부터 꺼내 건조시켰다. 백색 폴리디메틸실란 25 질량부 (수율 86 ％) 가 얻어졌다. 폴리디메틸실란 중에 잔존하는 염화나트륨 함량은 100 ppm 이하였다.
실시예 2
노니온 계면 활성제 (폴리옥시알킬렌알킬에테르, HLB ＝ 14.1, 담점 65 ℃ (뉴카르겐 D-1110DIR 타케모토 유지사 제조)) 의 메탄올 용액을 적하하는 대신에, 메탄올 3.2 질량부 (0.1 ㏖부) 를 30 분간에 걸쳐 적하하고, 이어서 노니온 계면 활성제 (폴리옥시알킬렌알킬에테르, HLB ＝ 14.1, 담점 65 ℃ (뉴카르겐 D-1110DIR 타케모토 유지사 제조)) 의 5 ％ 수용액 13 질량부를 30 분간에 걸쳐 적하하고, 물 세정 조작을 합계 20 회 실시한 것 외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로, 폴리디메틸실란을 얻었다. 수율은 85 ％ 였다.
실시예 2 에서는, 노니온 계면 활성제의 5 ％ 수용액을 적하하고 있는 도중에 반응 혼합물이 서서히 고화되었다. 또, 물 세정시에 소량의 결정이 떠올랐지만, 폴리디메틸실란 중의 염화나트륨 함량은 약 100 ppm 이었다.
비교예 1
노니온 계면 활성제 (폴리옥시알킬렌알킬에테르, HLB ＝ 14.1, 담점 65 ℃ (뉴카르겐 D-1110DIR 타케모토 유지사 제조)) 의 5 ％ 수용액을 적하하지 않은 것 외에는 실시예 2 와 동일한 방법으로 폴리디메틸실란을 얻었다. 수율은 88 ％ 였다. 폴리디메틸실란 중의 염화나트륨 함량은 800 ppm 이상이었다.
실시예 3
실시예 2 에서 사용된 노니온 계면 활성제 (폴리옥시알킬렌알킬에테르, HLB ＝ 14.1, 담점 65 ℃ (뉴카르겐 D-1110DIR 타케모토 유지사 제조)) 의 5 ％ 수용액을, 노니온 계면 활성제 (폴리옥시에틸렌글리콜에스테르, HLB ＝ 5.5 (아데카놀 NK-3, (주) ADEKA 제조)) 의 5 ％ 수용액으로 대체한 것 외에는 실시예 2 와 동일한 방법으로, 폴리디메틸실란을 얻었다. 수율은 84 ％ 였다. 8 회째 이후의 물 세정에서는 결정이 수면에 떠올랐지만, 폴리디메틸실란 중의 염화나트륨 함량은 약 100 ppm 이었다.
실시예 4
실시예 2 에서 사용된 노니온 계면 활성제 (폴리옥시알킬렌알킬에테르, HLB ＝ 14.1, 담점 65 ℃ (뉴카르겐 D-1110DIR 타케모토 유지사 제조)) 의 5 ％ 수용액을, 노니온 계면 활성제 (폴리옥시에틸렌글리콜에스테르, HLB ＝ 9.0 (아데카놀 NK-4, (주) ADEKA 제조)) 의 5 ％ 수용액으로 대체한 것 외에는 실시예 2 와 동일한 방법으로, 폴리디메틸실란을 얻었다. 수율은 80 ％ 였다. 8 회째 이후의 물 세정에서는 결정이 수면에 떠올랐지만, 폴리디메틸실란 중의 염화나트륨 함량은 약 100 ppm 이었다.
실시예 5
실시예 2 에서 사용된 노니온 계면 활성제 (폴리옥시알킬렌알킬에테르, HLB ＝ 14.1, 담점 65 ℃ (뉴카르겐 D-1110DIR 타케모토 유지사 제조)) 의 5 ％ 수용액을, 노니온 계면 활성제 (폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르, HLB ＝ 13.5, 담점 65 ℃ (Triton X-100, UCC and Plastic 사 제조) 의 5 ％ 수용액으로 대체한 것 외에는 실시예 2 와 동일한 방법으로, 폴리디메틸실란을 얻었다. 물 세정시의 분산성은 매우 양호하여, 결정이 수면에 떠오르지는 않았다. 폴리디메틸실란 중의 염화나트륨 함량은 100 ppm 이하였다. 수율은 80 ％ 였다.
실시예 6
실시예 2 에서 사용된 노니온 계면 활성제 (폴리옥시알킬렌알킬에테르, HLB ＝ 14.1, 담점 65 ℃ (뉴카르겐 D-1110DIR 타케모토 유지사 제조)) 의 5 ％ 수용액을, 아니온 계면 활성제 (n-도데실벤젠술폰산나트륨 (테이카 파워 LN2050D, 테이카사 제조)) 의 5 ％ 수용액으로 대체한 것 외에는 실시예 2 와 동일한 방법으로, 폴리디메틸실란을 얻었다. 수율은 80 ％ 였다. 단, 물 세정시의 분산성은 낮아, 교반을 정지시키면 고형분은 상부에 분리되었다. 8 회째 이후의 물 세정에서는 결정이 수면에 떠올랐지만, 폴리디메틸실란 중의 염화나트륨 함량은 약 100 ppm 이었다.
본 발명을 상세하게 또 특정한 실시양태를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 부가할 수 있음은 당업자에게 있어서 분명하다.
본 출원은 2008년 5월 20일 출원의 일본특허출원 (일본특허출원 2008-131899호) 및 2008년 5월 27일 출원의 일본특허출원 (일본특허출원 2008-137429호) 에 기초한 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란은, 탄화규소 재료의 전구체, 유기 감광체, 광 도파로, 광 메모리 등의 광·전자 기능 재료로서 바람직하다. 또, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란은, 세라믹스 원료, 도전 재료, 광 관련 재료 (레지스트 재료) 에도 이용할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란을, 용융 방사, 불융화, 열처리 (소성) 함으로써, 또는 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란과 열분해 소실성 수지를 블렌드하고, 그 블렌드물을 용융 방사, 불융화, 열처리 (소성) 함으로써, 저온에서 고온까지 인장 강도나 탄성률에 변화가 없고, 내산화성이 우수하며, 또 금속과의 반응성도 매우 낮은, 세경 (細徑) 의 탄화규소 섬유를 얻을 수 있다. 이 탄화규소 섬유는 수지나 세라믹스나 금속 등과 복합하여 내열성이나 기계적 강도가 우수한 복합 재료로서, 디젤 엔진의 배기 가스 필터 등에 사용되는 촉매 담체에 이용할 수 있다.

Claims (4)

  1. 디메틸디클로로실란 또는 디페닐디클로로실란과 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 알칼리 금속 및 알칼리 토금속을 유기 용매 중에서 반응시켜 미정제 폴리디메틸실란 또는 미정제 폴리디페닐실란을 얻고, 그 미정제 폴리디메틸실란 또는 미정제 폴리디페닐실란 중의 잔존 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 알칼리 금속 및 알칼리 토금속을 실활시키고, 이어서 미정제 폴리디메틸실란 또는 미정제 폴리디페닐실란을 계면 활성제의 존재하에 물 세정하는 공정을 포함하는 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    잔존 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 알칼리 금속 및 알칼리 토금속의 실활이, 계면 활성제를 용해시킨 알코올을 사용하여 실시되는 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    계면 활성제가 아니온 계면 활성제 또는 노니온 계면 활성제인 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    계면 활성제가 노니온 계면 활성제인 폴리디메틸실란 또는 폴리디페닐실란의 제조 방법.
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