信越シリコーン

『シラン? シロキサン? シリコーン?』             多結晶シリコン
http://www.silicone.jp/j/sil_news/bn/95/images/qa_95.pdf

 

 カタログなどによく出てくるシランやシロキサンという言葉。それぞれの意味、そしてシリコーンとどう違うのかがわかりにくい、といった声がしばしば聞かれます。しかし、これらの言葉は、シリコーンの基本的な構造と密接な関係をもっていますので、今一度おさらいしておきましよう。

シラン
 シランとは、金属ケイ素を原料に主に直説法と呼ばれる合成法で作られるモノマーの有機ケイ素化合物のこと。この製造方法によって種々のクロロシラン類が同時に得られますが、なかでもシリコーン工業で重要なのは、ジメチルジクロロシラン
C2H6Cl2Si / (CH3)2SiCl2  といわれるものです。
 これらのシラン類に特殊基を導入すると、医薬品の合成に利用される「シリル化剤」や有機と無機を結合する「シランカップリング剤」などの製品になり、加水分解・重合を行えば直鎖状ポリマーである「シリコーンオイル」が生み出されます。
 また、シランは、半導体シリコーンの原料でもあり、工業用材料として重要なものになっています。

シロキサン
 シロキサンとは、ケイ素(Si)と酸素(O)が交互に結合してポリマーが形成された状態のことをいい、シロキサン結合と呼ばれるシリコーンの主骨格となっています。炭素結合(C−C)の結合エネルギーが356KJ/molであるのに対し、シロキサン結合(Si−O)は444KJ/molと大きく、非常に安定しているのが特長です。また、シロキサン結合は結合角が広く、らせん構造をしており、これらの分子構造がシリコーンの特長を生み出しているわけです。

シリコーン
 シロキサン結合に有機基がついたオルガノポリシロキサンをべ一スとした材料を総称して、シリコーンと呼びます。しかし広い意味では、酸素を持たないモノマーのシラン類や、有機ケイ素化合物すべてをシリコーンと称する場合もあります。シリコーンポリマーは、シロキサン結合が主骨格であるため耐熱性や耐候性、化学的安定性などに優れ、さらに有機基(主にメチル基CH3)を持つことからはっ水性や離型性といった独特の界面特性をも備えているのです。

シリコーンとシリコン
 よく混同されるのですが、シリコンとシリコーンは別のものです。シリコン(Silicon)は半導体材料としてよく知られる元素の一つケイ素(Si)のこと。それに対して、シリコーン(Silicone)はケイ素をもとにつくり出された人工化合物なのです。

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シリコーン工業会ホームページから

シリコーン(Silicone)は、ケイ素と酸素からなるシロキサン結合(≡Si-O-Si≡)を骨格とし、そのケイ素(Si)にメチル(-CH3)を主体とする有機基が結合したポリマーで、天然には存在しません。無機質のシロキサン結合と有機基との結び付きにより、炭素-炭素結合を持つ有機化合物やポリマーと比較し数多くの優れた特性をもっています。
 
耐熱・耐寒性  耐候性  電気絶縁性 化学的安定性  撥水性  消泡性 離型性        

形状はオイル、エマルジョン、レジン、ワニス、ゴムおよびパウダーなどと極めて多様で、用途も多岐にわたり、いろいろな分野で利用されています。


多結晶シリコン (2005/3/16 日本経済新聞)

 

シリコンの製造工程と製品案内 
  住友チタニウム 
http://www.sumitomo-ti.co.jp/silicon/silicon.html

1960年わが国で初めてシリコンの工業生産を開始。
高度情報社会に必要不可欠な半導体材料、環境にやさしい太陽電池素材など、
私たちは21世紀の基礎素材メーカーとして、より豊かな未来の実現に貢献します。



●シリコン事業
 シリコンは酸素に次いで地殻中に豊富にある元素で、推定では地殻を構成する元素中の約28%を占めると言われています。金属シリコンは、1960年代から半導体材料として利用されるようになり、以来マルチメディア社会に向かって急速に成長を続けるエレクトロニクス産業を支える最重要素材になりました。
 半導体材料としてシリコンを利用する場合、多結晶シリコンにはきわめて高い純度が求められます。当社では独自の研究開発、技術力の向上により、純度イレブンナイン(99.999999999%)と呼ばれる超高純度多結晶シリコンを製造しています。
 また、多結晶シリコンは、地球環境保全が求められる現代社会において、環境にやさしい太陽電池の素材として市場の注目を集めています。

●製造工程
 多結晶シリコンは、金属シリコンに水素および四塩化珪素を反応させ三塩化シラン(トリクロロシラン
 4SiHCl3)とし、これを蒸留精製後、反応炉で水素と反応させて、太い棒状に析出させて製造します。
 多結晶シリコンの製造工程は大別して、次の4工程に区分されます。

●転化工程 (三塩化シランの製造)
●蒸留工程 (三塩化シランの精製)
●還元工程 (多結晶シリコンの製造)
●加工・製品工程 (多結晶シリコンの破砕、洗浄)

※多結晶シリコンの還元工程で副生される四塩化珪素や水素は、回収工程で回収し、再利用されます