JPH0326701B2 - - Google Patents

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JPH0326701B2
JPH0326701B2 JP6548084A JP6548084A JPH0326701B2 JP H0326701 B2 JPH0326701 B2 JP H0326701B2 JP 6548084 A JP6548084 A JP 6548084A JP 6548084 A JP6548084 A JP 6548084A JP H0326701 B2 JPH0326701 B2 JP H0326701B2
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JP
Japan
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organopolysiloxane
substituted polyacetylene
formula
group
catalyst
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JP6548084A
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JPS60208332A (ja
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Minoru Takamizawa
Akira Yamamoto
Shigehiro Nagura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、オルガノポリシロキサン変性置換ポ
リアセチレン化合物に関し、詳しくは気体透過性
特に酸素透過性および耐紫外線性に優れ、機械的
強度の高い成形物を与えるオルガノポリシロキサ
ン変性置換ポリアセチレン化合物に関する。 アセチレンを重合して得られるポリマ−は、主
鎖に共役二重結合を有し反応性に富んでいるの
で、種々の特性が期待されるのであるが、最近、
かさ高い置換基を有する置換アセチレンの重合に
ついていくつか報告されており、このポリマーの
特性が注目されている[Polymer Preprints,31
(6)1189(1982)、同32(2)181(1983)、同32(6)1171
(1983)、同32(6)1175(1983)等]。特にポリトリメ
チルシリルプロピン
【式】(Meはメチル基)がきわめて 大きな気体透過性を有する素材であることが報告
されている[Polymer Preprints、32(10)2981
(1983)]。 しかしながら、ある種の置換ポリアセチレン
は、主鎖の共役二重結合およびかさ高い置換基の
立体障害などのために、紫外線その他の放射線に
より顕著な分子量低下を示すことが報告されてお
り[Polymer Preprints、32(8)1879(1983)]、本
発明者らも後記する一般式(1)の繰返し単位からな
るかさ高い置換基を有する置換ポリアセチレンに
ついて検討したところ、適当な溶媒に可溶性であ
り、成形性、強度がすぐれているが、反面、20〜
300nmの紫外線を吸収し、酸素の共存下において
比較的容易に分解され、分子量低下を引き起こし
やすく、その結果、強度不足で成形物が破損しや
すくなるという欠点を有するものであることを確
認した。 そこで本発明の目的は、成形体の気体透過性が
優れているばかりでなく、機械的強度がさらに改
良され耐紫外線性も高い置換ポリアセチレン化合
物の製法を提供することにある。 本発明によると、 (A) 一般式:
【式】 〔式中、R1は水素原子または低級アルキル
基を示し、R2,R3およびR4は、同一でも異な
つてもよく水素原子、炭素原子数1〜8の1価
炭化水素基またはケイ素原子含有1価有機基を
示す。〕 で表される繰り返し単位の1種もしくは2種種以
上からなる置換ポリアセチレン(ホモポリマー、
コポリマーまたはこれらの混合ポリマー)100重
量部と、 (B) 1分子中に少なくとも2ケのSi−H結合を有
するオルガノポリシロキサン0.1〜50重量部と
を、 触媒の存在または不存在下で、60%以上の温度で
加熱することにより、前記(B)のオルガノポリシロ
キサンが有するSi−H結合を前記(A)の置換ポリア
セチレンが有するエチレン性二重結合の少なくと
も一部に付加させる工程を有する前記(A)のポリア
セチレン化合物が前記(B)のオルガノポリシロキサ
ン鎖により架橋された構造を有するオルガノポリ
シロキサン変性置換ポリアセチレン化合物の製法
が提供される。 本発明の方法により製造されるオルガノポリシ
ロキサン変性置換ポリアセチレンは、(A)成分とし
て用いられる上記一般式(1)で表わされる置換ポリ
アセチレンと比較して成形物としての機械的強度
が大きく、しかも太陽光等の曝露下で使用しても
安定で、紫外線等による強度低下を起こしにくい
成形物を提供することができる。またこのオルガ
ノポリシロキサン変性置換ポリアセチレンは気体
透過性が大きく、しかも酸素と窒素の透過係数の
比が大きいために特に酸素透過性が大きい。また
水よりもエタノールなど有機溶媒に対する親和性
の大きな物質である。 本発明の(A)成分である前記一般式(1)で表わされ
る繰返し単位の1種もしくは2種以上からなる、
ホモポリマーもしくはコポリマーは、式R1−C
≡C−Si(R2)(R3)(R4)で示される置換アセチ
レン化合物(モノマー)の1種または2種以上を
(共)重合することにより製造される。すなわち、
トルエン、シクロヘキサンなどの有機溶媒中でW
Cl6、NbCl5、TaCl5などの重合触媒の存在下に
温度30〜130℃で重合あるいは共重合されること
により行われ、生成したポリマーはメタノール中
で沈殿させ精製し、回収される。 以上重合方法を例示したがこれらに限定される
ものでない。またケイ素を含まない他のアセチレ
ン誘導体と共重合することもでき、あるいはまた
ポリマーの不飽和結合の一部を水添したものも用
いることができる。 このようにして得られる置換ポリアセチレン
は、ポリスチレン換算の数平均分子量がおおよそ
105以上であることが望ましく、分子量があまり
に小さいものであると、フイルム等にした場合の
機械的強度が低くなり実用的でない。 前記一般式(1)において、R1は水素原子または
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の
低級アルキル基であり、またR2,R3,R4は同一
でも異なつてもよく、水素原子または炭素原子数
1〜8の1価炭化水素基、例えばメチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基;ビ
ニル基、アリル基等のアルケニル基;フエニル基
等のアリール基、または式
【式】
【式】 で示されるケイ素原子含有1価有機基(式中の
R5はメチル基、クロロメチル基またはフエニル
基であり、aは1または2の数である;Meはメ
チル基を意味する)である。 つぎに本発明に用いられる(B)成分である、1分
子中に少なくとも2ケのSi−H結合を有するオル
ガノポリシロキサンとしては、平均組成式(2) [式中、aおよびbは正の数であつて、ただし2
≦a+b≦3であり、Rは炭素原子数1〜8の1
価炭化水素基、好ましくはメチル基、エチル基、
プロピル基、ビニル基、フエニル基である。]で
表わされ、1分子中にケイ素原子に直結した水素
原子を少なくとも2個有するものが挙げられ、線
状、分枝状、あるいは部分的に交叉結合したも
の、またはこれらの2種以上の混合物が包含され
る。具体的には、 (式中、Phはフエニル基を意味する) などが例示される。 上記するSi−H結合を有するオルガノポリシロ
キサンは1種類のみに限らず、それらの2種以上
を組合わせて使用してもよい。 本発明のオルガノポリシロキサン変性置換ポリ
アセチレン化合物は、(B)成分の一般式(1)で示され
る置換ポリアセチレンのベンゼン、トルエン、ヘ
キサンなどの炭化水素、クロロホルム、テトラク
ロロエチレンなどのハロゲン化炭化水素、テトラ
ヒドロフランなどの溶液に(B)成分の(2)で示される
オルガノポリシロキサンを添加し、板状、フイル
ム状、糸状、中空繊維状等に成形した後、60℃以
上、好ましくは80〜130℃に加熱して変性するこ
とにより得られる。 また溶液状で加熱、変性処理して後に成形する
こともできる。 また変性処理を促進するために、触媒の存在下
で加熱処理することができる。触媒としては、白
金系、ロジウム系等の触媒を用いることができ、
好ましくは白金系触媒であり、具体的には塩化白
金酸、塩化白金酸とオレフイン又はビニルシロキ
サンとの錯体等を例示することができる。 (B)成分のオルガノポリシロキサンの添加量は、
(A)成分の置換ポリアセチレン100重量部に対し0.1
〜50重量部、好ましくは1〜30重量部の範囲であ
る。オルガノポリシロキサンの添加量が0.1重量
部より少ないと、得られる成形物の機械的強度向
上効果が充分発揮されないことがあり、逆に添加
量が50重量%を越えると置換ポリアセチレン化合
物との相溶性が不十分で組成物に濁りが生じ、か
つ得られる成形物がもろくて実用に耐えなくな
る。 本発明の製法により得られるオルガノポリシロ
キサン変性置換ポリアセチレン化合物は、特に、
酸素透過性が大きく酸素分離膜、コンタクトレン
ズなどの材料として好適である。また、該化合物
は水よりもエタノール等の有機溶媒との親和性が
大きいので、例えばアルコールを含む溶液からア
ルコールを分離する液体分離膜としての利用や、
あるいはレジスト材料としての利用が期待され
る。 本発明のオルガノポリシロキサン変性置換ポリ
アセチレン化合物の製造において、前記(A)成分が
有するSi−H結合の(B)成分が有するエチレン性二
重結合への付加反応は、ヒドロシリル化反応とし
て周知の反応であり、(B)成分は一分子中にこのよ
うなSi−H結合を少なくとも2個有するので架橋
剤として働き、前述した構造の本発明化合物が生
成する。この際、(B)成分が有するSi−H結合は、
すべてのエチレン性二重結合に対して反応すると
は限らないが、その少なくとも一部に対し反応
し、架橋が形成される。 つぎに実施例をあげ、本発明を具体的に説明す
る。 実施例 1 トルエン150mlに重合触媒TaCl5を500mg溶解
し、ついで1−メチル−2−トリメチルシリルア
セチレンMe−C≡C−Si(Me)3を15g添加し、
800℃で6時間重合した。生成したポリマーを過
剰メタノール中で沈殿させ、濾過およびメタノー
ルによる洗浄を繰り返し行ない乾燥したところ、
【式】に相当するポリマー(置換 ポリアセチレン)が13.5g得られた。 この置換ポリアセチレンの2重量%トルエン溶
液100gに (n=28)の構造をするメチルハイドロジエンポ
リシロキサン(信越化学製、製品名KF−99)を
100mgと、白金触媒として塩化白金酸とビニルシ
ロキサンの錯体をメチルハイドロジエンポリシロ
キサンに対し0.3重量%の量で添加し混合し、次
に得られた組成物をキヤステイングにより最高温
度50℃で溶媒を蒸発させてフイルムとした。さら
に120℃で1Hr加熱変性処理を行ない、膜厚10μm
の均質で透明なフイルムを作つた。 得られたフイルムのIRスペクトルを図1に示す。
2180cm-1には残存するSi−H結合による吸収が見
られ、また1040cm-1、1100cm-1にはシロキサン結
合による吸収が見られる。 このフイルムについてJIS K7113−1977の方法
に準拠して引張強度の測定を行なつたところ、
479Kg/cm2であつた。このフイルムを空気の存在
下100W高圧水銀灯により光源から約4cmの距離
で紫外線を120Hr照射した後の引張強度は441
Kg/cm2であり、依然として強いフイルムであつ
た。 比較例 1 実施例1と同様にキヤステイングにより最高温
度50℃で溶媒を蒸発させて得たフイルムについ
て、120℃、1Hrの加熱、変性処理を行なわずに
引張強度を測定したところ、304Kg/cm2であつた。
このフイルムに実施例1と同様に紫外線を72Hr
照射した後の引張強度は150Kg/cm2であつた。 実施例1と比較例1との比較から、加熱、変性
処理によつて成形物の強度が増大し、かつ耐紫外
線性が向上することが確認された。 実施例 2〜15 実施例1と同様に触媒TaCl5を用いてトルエン
溶液中で各種置換ポリアセチレンモノマーを重合
または共重合させ、得られたポリマーについて、
トルエン溶液にSi−H結合を有するオルガノポリ
シロキサンと白金触媒を添加しキヤステイングに
よりフイルムとした後、加熱、変性処理を行なつ
た。これらのフイルムの引張強度を実施例1と同
様にして測定した。また比較のために、加熱、変
性処理する前のフイルムの引張強度も測定した。
結果を表−1に示す。用いた白金触媒の種類およ
び対ポリオルガノシロキサン添加重量%は実施例
1と同様である。 なお、表中モノマーA〜Gとしては、下記の構
造式を有するものを使用した。 ただし、Me:−CH3、Et:−CH2CH3、Pr:
−CH2−CH2−CH3、Ph:フエニル基を示す。 実施例 16 白金触媒を使用しない以外、実施例1と全く同
様の操作により、キヤステイングによりフイルム
とした。次いで120℃、3Hrの加熱、変性処理を
行ない、膜厚10μmの均質なフイルムを作つた。
加熱、変性処理の前後および紫外線照射後におけ
るフイルムの引張強度を測定した。 結果を表−1に示す。 実施例 17 実施例1と同様にして、1−メチル−2−トリ
メチルシリルアセチレンMe−C≡C=Si(Me)3
の重合により得た置換ポリアセチレンの2重量%
トルエン溶液100gに、実施例1と同様のオルガ
ノポリシロキサンKF−99を200mgと白金触媒を微
量添加、混合し、この溶液を110℃で3Hr加熱、
変性処理した。この溶液を過剰メタノール中で沈
殿させ、濾過およびメタノールによる洗浄を繰り
返し行ない乾燥した。得られたオルガノポリシロ
キサン変性置換ポリアセチレンをトルエンに溶解
し、キヤステイングにより膜厚10μmのフイルム
を作つた。このフイルムのIRスペクトルを測定
したところ1040cm-1、1100cm-1にシロキサン結合
による吸収、2180cm-1にSi−H結合による吸収が
見られた。 このフイルムの引張強度は451Kg/cm2であつた。
【表】
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
図1は、実施例1で得られたフイルムのIRス
ペクトルを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (A) 一般式:【式】 〔式中、R1は水素原子または低級アルキル
    基を示し、R2,R3およびR4は同一でも異なつ
    てもよく水素原子、炭素原子数1〜8の1価炭
    化水素基またはケイ素原子含有1価有機基を示
    す。〕 で表される繰り返し単位の1種もしくは2種以
    上からなる置換ポリアセチレン100重量部と、 (B) 1分子中に少なくとも2ケのSi−H結合を有
    するオルガノポリシロキサン0.1〜50重量部と
    を、 触媒の存在または不存在下で、60℃以上の温度で
    加熱することにより、前記(B)のオルガノポリシロ
    キサンが有するSi−H結合を前記(A)の置換ポリア
    セチレンが有するエチレン性二重結合の少なくと
    も一部に付加させる工程を有する、前記(A)の置換
    ポリアセチレンが前記(B)のオルガノポリシロキサ
    ン鎖により架橋された構造を有するオルガノポリ
    シロキサン変性置換ポリアセチレン化合物の製
    法。 2 特許請求の範囲第1項記載の製法であつて、
    前記触媒が白金系触媒である製法。 3 特許請求の範囲第1項または第2項記載の製
    法であつて、前記(A)成分と(B)成分とからなる組成
    物が成形処理された状態で加熱される製法。
JP6548084A 1984-04-02 1984-04-02 オルガノポリシロキサン変性置換ポリアセチレン化合物の製法 Granted JPS60208332A (ja)

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