JPH06329805A - 2官能性ビフェニル基を有するオルガノポリシロキサン及びその製造方法 - Google Patents

2官能性ビフェニル基を有するオルガノポリシロキサン及びその製造方法

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JPH06329805A
JPH06329805A JP12282793A JP12282793A JPH06329805A JP H06329805 A JPH06329805 A JP H06329805A JP 12282793 A JP12282793 A JP 12282793A JP 12282793 A JP12282793 A JP 12282793A JP H06329805 A JPH06329805 A JP H06329805A
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organopolysiloxane
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JP12282793A
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Maki Ito
真樹 伊藤
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Dow Silicones Corp
Original Assignee
Dow Corning Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 下記式I 【化1】 〔式中、Z:ニトロ基又は置換・非置換のアミノ基;
A:下記式II 【化2】 で示されるオルガノポリシロキサン(式中、R1 は2価
の炭素原子数2以上の有機基、R2 〜R6 は同一または
異なる1価の有機基、nは1以上の整数);m:0又は
1〕で示される2官能性ビフェニル基を有するオルガノ
ポリシロキサン。 【効果】 このオルガノポリシロキサンは、逐次重合反
応性のあるジアミノビフェニル基、トリアルキルシリル
アミノビフェニル基等を有しているため、適当なモノマ
ーと反応させることにより、オルガノポリシロキサン側
鎖を有し、主鎖がポリアミド、ポリイミド、ポリ尿素等
である新規のポリマーを合成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なオルガノポリシ
ロキサンおよびその製造方法に関するものである。さら
に詳しくは、2官能性ビフェニル基を有する新規なオル
ガノポリシロキサンおよびその製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、活発に研究が進められているマク
ロモノマーとは、重合し得る官能基をもったポリマー
(オリゴマーも含む)であり、枝としてグラフト共重合
体に組み込むことにより、枝の長さや数等のコントロー
ルされたグラフト共重合体を得ることができる〔総説と
して、山下雄也編、マクロモノマーの化学と工業、アイ
ピーシー(1989)、川上雄資、高分子、37巻、2
64ページ(1988)、中條善樹、高分子、39巻、
452ページ(1990)などが挙げられる〕。
【0003】これまでに知られているマクロモノマーの
多くは、ビニルフェニル基、アクリロイル基又はメタク
リロイル基を末端重合基としてもつもので、主として連
鎖重合用のものであった。一方、逐次重合用のマクロモ
ノマーとしては、末端にジオール、ジカルボン酸、ジカ
ルボン酸エステル、ジアミン、フェノール等をもつもの
が報告されている〔手塚ら、Polymer、30巻、
553ページ(1989);手塚ら、Macromol
ecules、24巻、122ページ(1991);川
上ら、Polym.Bull.、25巻、521ページ
(1991);大川ら、特開平1−132634号公
報;長瀬ら、Makromol.Chem.,Rapi
d Commun.、11巻、185ページ(199
0);長瀬ら、特開平1−185327号公報、K.
M.Snowら、CAP−2,025,289(199
1/06/23)等参照〕。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、重合基
として2官能性のビフェニル基を有するオルガノポリシ
ロキサンおよびその製造方法は未だ知られていない。も
し、この官能基がアミノ基あるいはトリアルキルシリル
アミノ基であれば、オルガノポリシロキサン側鎖を有
し、主鎖がポリアミド、ポリイミド、ポリ尿素等である
新規のポリマーを合成できると期待される。
【0005】本発明の目的は、上記のような側鎖型共重
合体を合成するための原料として有用な、2官能性ビフ
ェニル基を有する新規なオルガノポリシロキサンおよび
その製造方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記した目的は、下記式
【0007】
【化8】
【0008】で示され、式中においてZはニトロ基また
は置換もしくは非置換のアミノ基であり、Aは下記式II
【0009】
【化9】
【0010】で示されるオルガノポリシロキサン(R1
は2価の炭素原子数2以上の有機基、R2 〜R6 は同一
または異なる1価の有機基、nは1以上の整数で、
4 ,R5は繰り返し単位ごとに異なってもよい。)
で、mが0または1である2官能性ビフェニル基を有す
るオルガノポリシロキサンによって達成される。
【0011】式I中Zはニトロ基又は置換もしくは非置
換のアミノ基で、たとえばニトロ基、アミノ基、モノア
ルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、モノアリールア
ミノ基、ジアリールアミノ基、アセトアミド基等のアシ
ルアミノ基、トリアルキルシリルアミノ基など、好まし
くはニトロ基、アミノ基、トリアルキルシリルアミノ基
等が例示される。トリアルキルシリルアミノ基は、−N
HSi(R8 3 で表され、R8 としてはメチル基、エ
チル基等が例示されるが、好ましくはメチル基である。
【0012】式II中R1 で示される2価の有機基として
は、アルキレン基、オキシアルキレン基、フェニレンア
ルキレン基、フェニレンオキシアルキレン基等を例示す
ることができるが、入手の容易さからはオキシアルキレ
ン基が好ましい。R2 〜R6は1価の有機基であり、こ
れにはメチル基、エチル基、プロピル基、オクチル基等
のアルキル基、2−フェニルエチル基、2−フェニルプ
ロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等の置
換アルキル基、フェニル基等のアリール基、またはトリ
ル基等の置換アリール基が例示される。中でもR2 〜R
5 については好ましくはメチル基およびフェニル基であ
り、さらに経済的観点からメチル基であることが好まし
い。R6 については式III で示されるヒドロオルガノポ
リシロキサンの原料の入手の容易さから、メチル基、n
−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、
およびフェニル基が好ましい。nは正の整数であり、好
ましくは1〜5000、さらに好ましくは3〜1000
が例示される。
【0013】式Iにおける置換基Zはそれぞれのベンゼ
ン環に1個ずつ結合しており、ポリシロキサン鎖Aはそ
れぞれのベンゼン環に1個ずつ結合しているかもしくは
片方のベンゼン環のみに1個結合している。Z,Aと
も、各ベンゼン環の2位から6位のいずれの位置に結合
していてもよい。
【0014】本発明のオルガノポリシロキサンは以下に
述べる方法により製造することができる。即ち、下記式
【0015】
【化10】
【0016】〔式中A及びmは式Iで述べたのと同じ意
味を表わす。〕で示されるジニトロビフェニル基を有す
るオルガノポリシロキサンは、下記式III
【0017】
【化11】
【0018】〔式中R1 〜R6 及びnは式IIで述べたの
と同じ意味を表わす。〕で示される末端ヒドロオルガノ
ポリシロキサンと下記式IV
【0019】
【化12】
【0020】〔式中、R7 は末端にエチレン性不飽和基
を有する有機基であり、mは0又は1である。〕で示さ
れる末端オレフィンを有する化合物とを、触媒の存在下
でヒドロシリル化反応させることにより合成できる。下
記式VI
【0021】
【化13】
【0022】〔式中、Aとmは式Iで述べたのと同じ意
味を表わす。〕で示されるジアミノビフェニル基を有す
るポリオルガノシロキサンは、上記ジニトロビフェニル
基を有するオルガノポリシロキサンのニトロ基を還元す
ることにより得られる。また式Iにおいて、Zが置換ア
ミノ基であるオルガノポリシロキサンは式VIであらわさ
れるジアミノビフェニル基を有するオルガノポリシロキ
サンのアミノ基を例えばアルキル化、アリール化又はア
セチル化することにより得られる。更に、下記式VII
【0023】
【化14】
【0024】〔式中A及びmは式Iで述べたのと同じ意
味を表わし、R8 はアルキル基を表わす。〕で示される
トリアルキルシリルアミノビフェニル基を有するオルガ
ノポリシロキサンは、上記アミノ基をシリル化すること
により得られる。
【0025】本発明の2官能性ビフェニル基を有するオ
ルガノポリシロキサンは出発原料である、式IVで示され
るジニトロビフェニル化合物の有する、末端にエチレン
性不飽和結合を有する有機基の個数が1つの場合、即ち
式IVにおいてm=0の場合は、生成される式Iであらわ
される化合物に結合するA(オルガノポリシロキサン)
は1つとなる。他方式IVであらわされるジニトロビフェ
ニル化合物の有する、末端にエチレン性不飽和結合を有
する有機基の個数が2つの場合、即ち式IVにおいてm=
1の場合は、生成される式Iであらわされる化合物に結
合するA(オルガノポリシロキサン)は2つとなる。
【0026】式III で示される末端ヒドロオルガノポリ
シロキサンは公知の方法により製造できる。
【0027】式IVで示されるジニトロビフェニル化合物
はニトロ基がそれぞれのベンゼン環に1個ずつ結合して
おり、末端にエチレン性不飽和結合を有する有機基R7
はそれぞれのベンゼン環に1個ずつ結合しているか又は
片方のベンゼン環のみに1個結合している。ニトロ基、
7 は共に、各ベンゼン環の2位から6位のいずれの位
置に結合していてもよい。R7 としては、−CH=CH
2 ,−CH2 CH=CH2 ,−CH2 CH2 CH=CH
2 ,−CH(CH3 )CH=CH2 ,−(CH 2 6
H=CH2 ,−OCH=CH2 ,−OCH2 CH=CH
2 ,−OCH2CH2 CH=CH2 ,−OCH(C
3 )CH=CH2 ,−O(CH2 6 CH=CH2
が例示されるが、原料の入手の容易さから−OCH=C
2 ,−OCH2 CH=CH2 ,−OCH2 CH2 CH
=CH2 ,−OCH(CH3 )CH=CH2 ,−O(C
2 6 CH=CH2 等が好ましい。これらの化合物は
一般には市販されていないが、後に実施例として示す方
法等により合成することができる。
【0028】式III で示される末端ヒドロオルガノポリ
シロキサンと式IVで示されるオレフィン化合物とのヒド
ロシリル化反応は、触媒の存在下で、好ましくは溶媒中
で行なわれる。触媒としては、塩化白金酸、白金−ジビ
ニルテトラメチルジシロキサン錯体、白金炭素等の白金
系触媒を用いるのがもっとも一般的であるが、(Ph 3
P)3 RhCl,(Ph2 PH)3 RhCl,(Ph3
P)3 (CO)RhH,さらにCo(I),Pd(I
I),Ru(II)などの遷移金属触媒も用いることがで
きる。触媒の量は、通常炭素−炭素二重結合1モルに対
して1/104 から1/102 g当量程度でよい。溶媒
としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭
化水素溶媒、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶
媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテ
ル系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール等の
アルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等の
ケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系
溶媒、クロロホルム、トリクロロエチレン、四塩化炭素
等のハロゲン化炭化水素溶媒、さらには、ジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシ
ド等が例示される。反応温度は0〜200℃、好ましく
は40〜110℃で、乾燥した不活性雰囲気下で行なわ
れるが、触媒によっては少量の酸素の混入が望ましい。
【0029】式VIで示されるジアミノビフェニル基を有
するオルガノポリシロキサンは、式Vで示されるジニト
ロビフェニル基を有するオルガノポリシロキサンのニト
ロ基をアミノ基に還元することにより合成することがで
きる。還元方法としては、白金、ラネーニッケル、白金
炭素、パラジウム炭素、ロジウム−アルミナ、硫化白金
炭素等を触媒として用いた水素による接触還元法が例示
される。反応は溶媒中で行なうのが好ましく、溶媒とし
ては上記各種溶媒およびこれらの混合溶媒が例示され
る。反応温度は室温から溶媒の還流温度の範囲であるこ
とが好ましい。還元方法は上記方法に限定されるもので
はない。
【0030】式IにおいてZが置換アミノ基であるオル
ガノポリシロキサンは、式VIであらわされるジアミノビ
フェニル基を有するオルガノポリシロキサンのアミノ基
を例えば、アルキル化、アリール化又はアセチル化する
ことにより得られる。具体的には、ハロゲン化アルキ
ル、ハロゲン化アリール又は塩化アセチル等を作用させ
る。
【0031】式VII で示されるトリアルキルシリルアミ
ノビフェニル基を有するオルガノポリシロキサンは、式
VIで示されるジアミノビフェニル基をもつオルガノポリ
シロキサンのアミノ基をシリル化することにより得られ
る。シリル化剤としては、トリメチルクロロシラン、ト
リエチルクロロシラン、トリフェニルクロロシラン、メ
チルジエチルブロモシラン等のトリアルキルハロシラ
ン、及びヘキサメチルジシラザン、N,N−ジエチルア
ミノトリメチルシラン、N,O−ビス(トリメチルシリ
ル)カーバメート、N−トリメチルシリルイミダゾール
等の窒素含有シリル化剤が例示される。トリアルキルハ
ロシランを用いる場合には、塩基を共存させて、副生す
るハロゲン化水素を中和するのが好ましい。窒素含有シ
リル化剤を用いる場合はトリメチルクロロシラン、硫酸
アンモニウム等の触媒を添加してもよい。シリル化の反
応はアルコール溶媒以外の上記各種溶媒中でも行なえる
が、溶媒を省略することもできる。反応温度は0〜20
0℃、好ましくは20〜140℃である。
【0032】
【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳しく説明
するが、この発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。
【0033】(実施例1) (2−(3−ブテニロキシ)−4,4′−ジニトロビフ
ェニルの合成 ビーカー中で4,4′−ジニトロ−2−アミノビフェニ
ル13.0gに、水15.0mlと濃硫酸11.0mlの混
合物を加え、加熱しながら2時間攪拌した後、粉砕した
氷26.5gを加えた。氷浴中にてこれに亜硝酸ナトリ
ウム3.51gの水溶液を滴下し、10分間かき混ぜ、
さらに数分間放置した。水25mlに濃硫酸33.4mlを
加えたものを沸騰させておき、これに前述の反応混合物
をゆっくり滴下し、5分間沸騰を続けた後、氷浴中のビ
ーカーに注ぎこんだ。これを吸引濾過し、濾過ケーク
を、カラムクロマトグラフィーにより精製し、4,4′
−ジニトロ−2−ヒドロキシビフェニル10.9g(収
率83.9%)を黄褐色の粉末として得た。融点、22
0〜222℃。
【0034】次に、得られた4,4′−ジニトロ−2−
ヒドロキシビフェニル10.4gを乾燥したアセトン9
5mlに溶解し、炭酸カリウム5.52g、4−ブロモ−
1−ブテン7.56gを加え、71時間還流させた。常
法により精製し、2−(3−ブテニロキシ)−4,4′
−ジニトロビフェニル5.20g(収率41.4%)を
淡黄色の粉末として得た。融点146〜147℃。
【0035】(実施例2) (4,4′−ジニトロビフェニル基を有するポリシロキ
サンの合成)実施例1で合成した2−(3−ブテニロキ
シ)−4,4′−ジニトロビフェニル2.52gを乾燥
トルエン80mlに溶解し、塩化白金酸の3%イソプロピ
ルアルコール溶液100μlを加えた後、式
【0036】
【化15】
【0037】で示される末端ヒドロポリシロキサン(n
の平均値14.4)7.88gを乾燥トルエン20mlに
溶解したものを滴下し、100℃で4時間攪拌を続け
た。カラムクロマトグラフィーにより精製し、8.68
gの4,4′−ジニトロビフェニル基を有するポリシロ
キサンを淡黄色ワックス状の固体として得た(収率8
7.1%)。末端(β)付加物のみが得られた。
【0038】1HNMRスペクトル(CDCl3 中)
δ(ppm):8.27(d,2H),7.90(d,
1H),7.83(s,1H),7.68(d,2
H),7.46(d,1H),4.08(t,2H),
1.78(m,2H),1.42(m,2H),1.2
9(m,4H),0.86(t,3H),0.53
(m,4H),0.24〜−0.01(m,92.4
H)。
【0039】(実施例3〜5)実施例2と同様の方法
で、表1に示すように重合度の異なる4,4′−ジニト
ロビフェニル基を有するポリシロキサンを合成した。触
媒として塩化白金酸の替わりに白金−ジビニルテトラメ
チルジシロキサン錯体を用いた例も示した。O−Si
(CH3 2 −O基の相対量が異なる以外は、同様のN
MRスペクトルが得られた。
【0040】
【表1】
【0041】(実施例6) (4,4′−ジアミノビフェニル基を有するポリシロキ
サンの合成)パラジウム炭素(5%Pd)270mgをエ
タノールとベンゼン1:1混合溶媒14mlに懸濁させ、
水素を通じながら、実施例2で合成した4,4′−ジニ
トロビフェニル基を有するポリシロキサン(nの平均値
14.4)3.21gを同様の混合溶媒14mlに溶解し
たものを加えた。攪拌しながら水素吹き込みを3時間続
けた後、触媒を濾別し、減圧下で溶媒を留去することに
より、4,4′−ジアミノビフェニル基を有するポリシ
ロキサンを黄色の粘性液体として得た(収量3.00
g,97.7%)。
【0042】1HNMRスペクトル(CDCl3 中)
δ(ppm):7.29(d,2H),7.07(d,
1H),6.66(d,2H),6.30(d,1
H),6.29(s,1H),3.87(t,2H),
3.61(d,4H),1.74(m,2H),1.4
4(m,2H),1.30(m,4H),0.86
(t,3H),0.54(m,4H),0.05〜0.
01(m,92.4H)。
【0043】(実施例7,8)実施例6と同様の方法
で、表2に示すように重合度の異なる4,4′−ジアミ
ノビフェニル基を有するポリシロキサンを合成した。O
−Si(CH3 2 −O基の相対量が異なる以外は、同
様のNMRスペクトルが得られた。
【0044】
【表2】
【0045】(実施例9) (4,4′−ビス(トリメチルシリルアミノ)ビフェニ
ル基を有するポリシロキサンの合成)実施例7で合成し
たジアミノ基を有するポリシロキサン(nの平均値2
6.7)1.18gを、乾燥したベンゼン10mlに溶解
し、乾燥したトリエチルアミン0.158gを加えた。
これにトリメチルクロロシラン0.041gをゆっくり
加え、室温で1時間、さらにオイルバス中60℃で2時
間、80℃で38時間攪拌した。アルゴン雰囲気下で塩
を濾別、溶媒等を減圧下で除去し、4,4′−ビス(ト
リメチルシリルアミノ)ビフェニル基を有するポリシロ
キサンを茶色の粘性液体として得た(収量1.04g,
83.1%)。
【0046】1HNMRスペクトル(CDCl3 中)
δ(ppm):7.30(d,2H),7.07(d,
1H),6.60(d,2H),6.31(d,1
H),6.29(s,1H),3.87(t,2H),
3.27(s,2H),1.72(m,2H),1.4
2(m,2H),1.30(m,4H),0.86
(t,3H),0.54(m,4H),0.25〜0.
01(m,184.2H)。
【0047】
【発明の効果】本発明のオルガノポリシロキサンは、逐
次重合反応性のあるジアミノビフェニル基、トリアルキ
ルシリルアミノビフェニル基を有しているため、適当な
モノマーと反応させることにより、オルガノポリシロキ
サン側鎖を有し、主鎖がポリアミド、ポリイミド、ポリ
尿素等である新規のポリマーを合成できる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年11月2日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0028
【補正方法】変更
【補正内容】
【0028】式III で示される末端ヒドロオルガノポリ
シロキサンと式IVで示されるオレフィン化合物とのヒド
ロシリル化反応は、触媒の存在下で、好ましくは溶媒中
で行なわれる。触媒としては、塩化白金酸、白金−ジビ
ニルテトラメチルジシロキサン錯体、白金炭素等の白金
系触媒を用いるのがもっとも一般的であるが、(Ph 3
P)3 RhCl,(Ph2 PH)3 RhCl,(Ph3
P)3 (CO)RhH,さらにCo(I),Pd(I
I),Ru(II)などの遷移金属触媒も用いることがで
きる。触媒の量は、通常炭素−炭素二重結合1モルに対
して1/104 から1/10 2 モル程度でよい。溶媒と
しては、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化
水素溶媒、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶
媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテ
ル系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール等の
アルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等の
ケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系
溶媒、クロロホルム、トリクロロエチレン、四塩化炭素
等のハロゲン化炭化水素溶媒、さらには、ジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシ
ド等が例示される。反応温度は0〜200℃、好ましく
は40〜110℃で、乾燥した不活性雰囲気下で行なわ
れるが、触媒によっては少量の酸素の混入が望ましい。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記式I 【化1】 〔式中、Zはニトロ基又は置換もしくは非置換のアミノ
    基であり、Aは下記式II 【化2】 で示されるオルガノポリシロキサン(式中、R1 は2価
    の炭素原子数2以上の有機基、R2 〜R6 は同一または
    異なる1価の有機基、nは1以上の整数で、R4,R5
    は繰り返し単位ごとに異なってもよい。)で、mは0又
    は1である。〕で示される2官能性ビフェニル基を有す
    るオルガノポリシロキサン。
  2. 【請求項2】 式Iにおいて、mが0である2官能性ビ
    フェニル基を有するオルガノポリシロキサン。
  3. 【請求項3】 置換基Zがニトロ基、アミノ基、または
    トリアルキルシリルアミノ基である請求項1又は2の2
    官能性ビフェニル基を有するオルガノポリシロキサン。
  4. 【請求項4】 式IIにおいて、R2 〜R5 がメチル基で
    ある請求項1,2又は3記載の2官能性ビフェニル基を
    有するオルガノポリシロキサン。
  5. 【請求項5】 下記式III 【化3】 〔式中、R2 〜R6 およびnは請求項1で述べたのと同
    じ意味を表わす。〕で示されるオルガノヒドロポリシロ
    キサンと下記式IV 【化4】 〔式中、R7 は末端にエチレン性不飽和結合を有する有
    機基で、mは0又は1である。〕で示されるジニトロビ
    フェニル化合物とを触媒の存在下で反応させる下記式V 【化5】 〔式中、Aおよびmは請求項1で述べたのと同じ意味を
    表わす。〕で示されるジニトロビフェニル基を有するオ
    ルガノポリシロキサンの製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の式Vで示されるジニト
    ロビフェニル基を有するオルガノポリシロキサンを、触
    媒の存在下で還元する下記式VI 【化6】 〔式中、Aおよびmは請求項1で述べたのと同じ意味を
    表わす。〕で示されるジアミノビフェニル基を有するオ
    ルガノポリシロキサンの製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の式VIで示されるジアミ
    ノビフェニル基を有するオルガノポリシロキサンをトリ
    アルキルハロシランもしくは窒素含有シリル化剤でシリ
    ル化する、下記式VII 【化7】 〔式中、R8 はアルキル基、A及びmは請求項1で述べ
    たのと同じ意味を表わす。〕で示されるトリアルキルシ
    リルアミノビフェニル基を有するオルガノポリシロキサ
    ンの製造方法。
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