[发明专利]含氮硅烷化合物粉末及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及含氮硅烷化合物粉末，详细地说，涉及以作为氮化硅 粉末制造原料的有用的含氮硅烷化合物粉末及其制造方法。

背景技术

硅二酰亚胺，或硅酰胺、硅硝基硅酰亚胺等含氮硅烷化合物通过 热解制造氮化硅的所谓“酰亚胺分解法”，是金属杂质少的、烧结性 良好的氮化硅粉末制造方法，关于其中间原料的硅二酰亚胺等含硅化 合物的合成，公知有几种方法。

专利文献1公开的方法是，向液体氨、与不溶于液体氨且比重比 液体氨大的有机溶剂通过比重差分离成二层的反应体系的下部有机溶 剂层中供给氯硅烷与上述有机溶剂的混合溶液，在氯硅烷与液体氨反 应时，氯硅烷与上述有机溶剂的混合溶液中的有机溶剂/氯硅烷的容积 比达到2～4的范围。

专利文献2公开的方法是，向液体氨、与不溶于液体氨且比重比 液体氨大的有机溶剂通过比重差分离成二层的反应体系的下部有机溶 剂层中供给卤化硅烷与上述有机溶剂的混合溶液，在卤化硅烷与液体 氨反应时，改变处于稳定状态的卤化硅烷与液体氨的体积比。

专利文献3公开的方法是，向液体氨、与不溶于液体氨且比重比 液体氨大的有机溶剂通过比重差分离成二层的反应体系的下部有机溶 剂层中供给卤化硅烷与上述有机溶剂的混合溶液，在卤化硅烷与液体 氨反应时，控制反应温度。

专利文献4公开的制造硅二酰亚胺的方法包括，在-69～-33.3℃ 的温度时对液体氨从反应场所的空间部滴加卤化硅的反应方法。

专利文献5公开的制造硅二酰亚胺的方法是，把按照专利文献6 合成的有机氨基硅烷，于50～300℃的温度，加压下与氨反应。

在卤化硅烷与液体氨反应中，除目的物的硅二酰亚胺、或主要含 硅二酰亚胺的含氮硅烷化合物以外，还副生成卤化铵。卤化铵易溶于 液体氨，另一方面，在与液体氨不溶的低极性有机溶剂中难溶。因此， 采用专利文献1～3中记载的方法，从反应混合物中，把硅二酰亚胺或 主要含硅二酰亚胺的含氮硅烷化合物过滤分离的滤液，与溶解了副产 物卤化铵的液体氨，作为与有机溶剂的混合物加以回收。作为反应原 料的液体氨及有机溶剂的再利用，在工业上必需实施，但为了从上述 混合物分离提纯液体氨及有机溶剂后加以再利用，必需有复杂而多段 工序。

例如，专利文献7公开的方法是，向液体氨、与不溶于液体氨且 比重比液体氨大的有机溶剂通过比重差分离成二层的反应体系的下部 有机溶剂层中供给卤化硅烷与上述有机溶剂的混合溶液，卤化硅烷与 液体氨反应来制造含氮硅烷化合物时，从反应液分离含氯硅烷化合物 后，在把含有机溶剂、液体氨及副产的卤化铵的混合溶液供给薄膜蒸 发器进行分别分离回收的工序中，对混合溶剂添加2.3～20.0容量％ 的水。按照该方法，从蒸发器塔顶取出氨，从罐液中回收有机溶剂、 卤化铵及水中混入的少量氨的混合物。其次，必需从该混合物分离有 机溶剂，但显示不能采用如静置分离那样的方法来实施。但是，由于 卤化硅烷具有易水解的性质，实际上在作为与卤化硅烷混合的溶剂再 利用时，为了去除混入的微量水分等，必需有更进一步的纯化工序。 如所列示的那样，为了从含有机溶剂、液体氨及副产品卤化铵的混合 溶液中分别回收氨及有机溶剂加以再利用，必需有复杂且多段的分离/ 纯化工序。

为了回避这个问题，希望不使用有机溶剂而使卤化硅烷与液体氨 直接反应。另外，为了降低上述复杂的回收工序中的设备费用，通过 尽量减少有机溶剂的用量而使设备小型化也是有效的方法。

采用专利文献4公开的方法时，的确不使用有机溶剂，但必需在 -69～-33.3℃，优选-65℃的极端低温下。因此，必需有极低温的冷冻 设备，作为工业的制造方法显然是不经济的。

另一方面，关于常温附近为液态的卤化硅烷与液体氨的反应，例 如，如专利文献5所述，仅副产品卤化铵堵塞反应装置，不用有机溶 剂，卤化硅烷与液体氨直接混合进行反应的具体方法，至今仍未公开。