[发明专利]聚硅氧烷及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造方法简单化并且环境压力小的聚硅氧烷的制造方法。更具体地说，涉及利用不使用酸和碱催化剂的缩合反应的聚硅氧烷在无溶剂下的制造方法。

背景技术

聚硅氧烷类材料，由于光透过性、电绝缘性、光稳定性、热稳定性、耐寒性等优异，因此已在电气电子、建筑、汽车、机械、化学、生化等几乎所有工业领域中使用。作为聚硅氧烷的制造方法，氯硅烷类的水解-缩合反应作为最价廉的方法而众所周知，但由于体系内为酸性，因此需要生成物的中和工序。此外，以烷氧基硅烷类为起始物质也能够制造聚硅氧烷。但是，如Walter Noll编，“Chemistry andTechnology of Silicones”，第2版，Acedemic Press，1968年，第190-245页中记载那样，烷氧基硅烷类的水解速度与氯硅烷类相比非常慢，因此为了以能够经受住实用的速度进行反应，必须添加酸或碱化合物。其结果，不能回避生成物的中和工序，成为工序延长的一个原因。

另一方面，从减小对环境的压力的观点出发，优选避免使用有机溶剂，此外，对于由制造工序排出的废液，希望尽可能减少。在聚硅氧烷的制造中，生成物是高粘度液体或固体时，为了提高操作性多使用有机溶剂。作为回避其使用的方法，特公昭63-14013号公报中提出了使用气体或超临界流体的二氧化碳作为聚合时的介质的制造法。在该方法中，虽然不使用有机溶剂，但由于使用酸或碱溶剂，因此需要对生成物进行碱处理或酸处理。此外，特开2002-3529号公报中提出了以超临界二氧化碳作为反应溶剂的含有甲硅烷基的化合物的制造方法。该方法中，作为利用了铂化合物等催化剂的氢化硅烷化反应的介质，使用超临界二氧化碳。此外，在特开2001-49026号公报和特开2001-81232号公报中提出了在加热下使交联有机硅化合物的废弃物与醇和水的混合溶剂接触进行水解，形成未交联有机硅混合物或有机硅油状物的方法。对于该方法，由于伴着硅氧烷键的分解而制造聚硅氧烷，生成物的硅原子上的取代基限定为作为起始物质的交联有机硅废弃物的取代基(基本上为甲基)。取代基存在两种以上时，也难以控制生成物中取代基的比率，而且不能制造以所需比率具有单取代硅氧烷单元、二取代硅氧烷单元等的不同结合方式的聚硅氧烷。此外，对于生成物详细的化学结构、分子量完全没有提及。到目前为止，尚未提出与采用水解-缩合反应生成硅氧烷键相伴的在无溶剂、无催化剂下的聚硅氧烷的制造方法。

本发明的目的在于提出制造时的排出物少、简单化的聚硅氧烷的制造方法。

发明内容

本申请权利要求1所涉及的发明的聚硅氧烷的制造方法，其特征在于：在200℃以上的温度、2.5MPa以上的压力条件下使平均组成式(A)所示的含硅化合物和水的混合物进行水解-缩合反应。

R¹_a(R²O)_bSiO_[(4-a-b)/2]          (A)

(式中，R¹为相同或不同的取代或未取代的一价烃基，R²为碳原子数4以下的一价烃基，a、b为分别满足0≤a≤3、0＜b≤4、并且0＜a+b≤4的数)。

本申请权利要求2所涉及的发明的聚硅氧烷的制造方法，其特征在于：在200℃以上的温度、0.5MPa以上的压力条件下使平均组成式(B)所示的含硅化合物进行缩合反应。

R¹_c(R²O)_d(HO)_eSiO_{[(4-c-d-e)/2]}    (B)

(式中，R¹、R²与上述相同，c、d、e为分别满足0≤c≤2、0＜d≤3、0＜e≤2、并且0＜c+d+e≤4的数)。

本申请权利要求3所涉及的发明的聚硅氧烷的制造方法，其特征在于：在200℃以上的温度、0.5MPa以上的压力条件下使平均组成式(B)所示的含硅化合物和水的混合物进行水解-缩合反应。

R¹_c(R²O)_d(HO)_eSiO_{[(4-c-d-e)/2]}       (B)

(式中，R¹、R²、c、d、e与上述相同)。