成果報告書詳細
管理番号20150000000398
タイトル平成26年度成果報告書 有機ケイ素製造プロセスの技術動向及び有機ケイ素部材の開発ニーズに関する検討
公開日2015/8/4
報告書年度2014 - 2014
委託先名株式会社三菱化学テクノリサーチ
プロジェクト番号P14003
部署名環境部
和文要約有機ケイ素工業はシリコーン等の高機能な部材を提供している。しかし、中間体のモノシラン類の合成がエネルギー多消費型であること、シリコーンの硬化や有機ケイ素化合物の製造に広く用いられるヒドロシリル化反応には高価な白金触媒が使用されていること、残存による製品性能が低下すること、反応によっては大量の無機物が排出されること等の課題があり、新しい触媒・プロセスの開発が求められている。また、有機ケイ素化学工業の主製品であるシリコーンは高価であるにもかかわらず広い産業分野で使用されているが、さらに性能を向上させることが求められており、これには単なる化学構造のみならず物理的な構造制御が重要である。
本検討では、NEDOが推進する「有機ケイ素機能性化学品製造プロセス技術開発」プロジェクトにおいて、上記の課題をより効果的に開発推進するための情報を得ることを目的として、以下の2項目に関する調査を実施した。
(1)触媒的有機ケイ素合成反応に関する技術調査
本検討において、各種有機ケイ素材料を合成するのに使われる触媒反応の系統的な整理として、過去20年間の特許、文献、成書等を基に網羅的な調査を行い、Siとの化学結合別(Si-O、Si-C、Si-H、Si-Si、他)、反応タイプ別及び触媒種別に整理分析を行った。合わせてモノシラン類の合成法及び特徴のある触媒等について評価した。
(2)ユーザーから見た新規有機ケイ素部材の開発課題(ニーズ)の調査
今後ユーザーが必要とする高機能有機ケイ素部材の種類と性能面を中心とした課題について、現在有機ケイ素部材が使用されている製品分野とその使用規模(数量、金額)、及びそれぞれの製品分野で使用されている有機ケイ素部材の特徴や技術内容等を調査した。その結果、1)有機ケイ素部材の主たる成分であるシリコーンは、今後も成長が期待される市場であること、2)今後、電機電子・自動車・医療・生活(化粧品等)の分野で高付加価値の高機能有機ケイ素部材の需要が増えることが予想されるが、医療分野については、過去の訴訟問題の影響で多くの材料メーカーが敬遠していること等が明らかとなった。
英文要約The organosilicon industry offers high performance materials such as silicone. But due to 1) the energy-intensive synthesis of their intermediates ( mono-silanes), 2), expensive platinum catalyst used for curing of silicone and hydrosilylation reaction for the production of organosilicon, 3) performance degradation of products due to the catalyst residue, 4) enormous quantities of inorganic residue results from the reaction, novel catalysts or synthesis methods are in great demand. As for silicone, one of the main product in organosilicon industry, despite its high price, they are used in wide variety of industrial fields. But more enhancements of their properties are required and these enhancements may only be achieved not only by controlling the chemical structure of silicones, but also by controlling the physical structure.
In this research, for the effective promotion of research and development of the NEDO Project; “Technical Development of Organosilicon Chemical Products Manufacturing Process,” the following two items were investigated.
(1) Technical research regarding catalysts used for organosilicon synthesis reaction.
In this research, patents, technical papers and documents which had been published in past 20 years, were summarized systematically. All of these information were categorized into 1) chemical bonding type (Si-O, Si-C, Si-H, Si-Si, and other types), 2) type of chemical reaction, and 3) type of catalyst used. Thorough research and analysis was conducted. Together, synthesis method for monosilanes and distinctive catalysts were evaluated.
(2) Research on development tasks regarding novel organosilicon materials from the customer’s point of view (needs investigation).
Investigation regarding needs for high performance organosilicon materials from the description and performance point of view was performed. As the result;
1) The market for silicone, main product of organosilicon materials, will continue to expand.
2) In the future, value-added high performance organosilicon materials will be needed in the field of the electrical and electronics industry, the automobile industry, the medical industry and the toiletry (cosmetics and others) field. As for the medical industry, there is a tendency to hesitate to enter this market due to legal cases in the past.
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