[發明專利]含氮硅烷化合物粉末及其制造方法

有效

• 申請號: 201080015350.5
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN102365232A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 西尾正幸;新居田貞夫;島川敏弘
• 申請（專利權）人: 宇部興產株式會社
• 主分類號: C01B21/082
• 分類號: C01B21/082
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王永紅

技術領域

本發明涉及含氮硅烷化合物粉末，詳細地說，涉及以作為氮化硅 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。

背景技術

硅二酰亞胺，或硅酰胺、硅硝基硅酰亞胺等含氮硅烷化合物通過 熱解制造氮化硅的所謂“酰亞胺分解法”，是金屬雜質少的、燒結性 良好的氮化硅粉末制造方法，關于其中間原料的硅二酰亞胺等含硅化 合物的合成，公知有幾種方法。

專利文獻1公開的方法是，向液體氨、與不溶于液體氨且比重比 液體氨大的有機溶劑通過比重差分離成二層的反應體系的下部有機溶 劑層中供給氯硅烷與上述有機溶劑的混合溶液，在氯硅烷與液體氨反 應時，氯硅烷與上述有機溶劑的混合溶液中的有機溶劑/氯硅烷的容積 比達到2～4的范圍。

專利文獻2公開的方法是，向液體氨、與不溶于液體氨且比重比 液體氨大的有機溶劑通過比重差分離成二層的反應體系的下部有機溶 劑層中供給鹵化硅烷與上述有機溶劑的混合溶液，在鹵化硅烷與液體 氨反應時，改變處于穩定狀態的鹵化硅烷與液體氨的體積比。

專利文獻3公開的方法是，向液體氨、與不溶于液體氨且比重比 液體氨大的有機溶劑通過比重差分離成二層的反應體系的下部有機溶 劑層中供給鹵化硅烷與上述有機溶劑的混合溶液，在鹵化硅烷與液體 氨反應時，控制反應溫度。

專利文獻4公開的制造硅二酰亞胺的方法包括，在-69～-33.3℃ 的溫度時對液體氨從反應場所的空間部滴加鹵化硅的反應方法。

專利文獻5公開的制造硅二酰亞胺的方法是，把按照專利文獻6 合成的有機氨基硅烷，于50～300℃的溫度，加壓下與氨反應。

在鹵化硅烷與液體氨反應中，除目的物的硅二酰亞胺、或主要含 硅二酰亞胺的含氮硅烷化合物以外，還副生成鹵化銨。鹵化銨易溶于 液體氨，另一方面，在與液體氨不溶的低極性有機溶劑中難溶。因此， 采用專利文獻1～3中記載的方法，從反應混合物中，把硅二酰亞胺或 主要含硅二酰亞胺的含氮硅烷化合物過濾分離的濾液，與溶解了副產 物鹵化銨的液體氨，作為與有機溶劑的混合物加以回收。作為反應原 料的液體氨及有機溶劑的再利用，在工業上必需實施，但為了從上述 混合物分離提純液體氨及有機溶劑后加以再利用，必需有復雜而多段 工序。

例如，專利文獻7公開的方法是，向液體氨、與不溶于液體氨且 比重比液體氨大的有機溶劑通過比重差分離成二層的反應體系的下部 有機溶劑層中供給鹵化硅烷與上述有機溶劑的混合溶液，鹵化硅烷與 液體氨反應來制造含氮硅烷化合物時，從反應液分離含氯硅烷化合物 后，在把含有機溶劑、液體氨及副產的鹵化銨的混合溶液供給薄膜蒸 發器進行分別分離回收的工序中，對混合溶劑添加2.3～20.0容量％ 的水。按照該方法，從蒸發器塔頂取出氨，從罐液中回收有機溶劑、 鹵化銨及水中混入的少量氨的混合物。其次，必需從該混合物分離有 機溶劑，但顯示不能采用如靜置分離那樣的方法來實施。但是，由于 鹵化硅烷具有易水解的性質，實際上在作為與鹵化硅烷混合的溶劑再 利用時，為了去除混入的微量水分等，必需有更進一步的純化工序。 如所列示的那樣，為了從含有機溶劑、液體氨及副產品鹵化銨的混合 溶液中分別回收氨及有機溶劑加以再利用，必需有復雜且多段的分離/ 純化工序。

為了回避這個問題，希望不使用有機溶劑而使鹵化硅烷與液體氨 直接反應。另外，為了降低上述復雜的回收工序中的設備費用，通過 盡量減少有機溶劑的用量而使設備小型化也是有效的方法。

采用專利文獻4公開的方法時，的確不使用有機溶劑，但必需在 -69～-33.3℃，優選-65℃的極端低溫下。因此，必需有極低溫的冷凍 設備，作為工業的制造方法顯然是不經濟的。

另一方面，關于常溫附近為液態的鹵化硅烷與液體氨的反應，例 如，如專利文獻5所述，僅副產品鹵化銨堵塞反應裝置，不用有機溶 劑，鹵化硅烷與液體氨直接混合進行反應的具體方法，至今仍未公開。