JPH0680782A - シロキサン及びジシロキサンの製造方法 - Google Patents

シロキサン及びジシロキサンの製造方法

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】式[I]のシロキサン。式[II]の化合物と式
[III]のジシロキサンとを反応させることからなるジ
シロキサンの製造方法。 −Q−Z−M [II] X−D−Si(R−O−Si(R−D−X
[III] (式中、FはQに直接結合しているかまたは中間基
(好ましくは脂肪族基)を介して結合している官能性基
であり;Qは(置換)環式基であり;Zは0、SO
H、NHSO、NHCO、COO等であり;Dは(置
換)アイドロカルビレン基であり;R〜Rは(置
換)ハイドロカルビル基であり;x,yおよびzは各々
0〜100の値を有する;が但し、Zが−O−のときは
はアミノ基を表わさない) 【効果】本ポリシロキサンは可撓性、伸張性および耐衝
撃性、幅射線に対する耐久性、耐オゾン性、耐コロナ放
電性および耐酸化性を付与する。Tを低下し加工と成
形を容易にし、摩擦係数を減少,溶解性,耐酸性,ガス
透過性を増大させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】〔産業上の利用分野〕本発明はシロキサン
及びジシロキサンの製造方法に関する。
【0002】本発明によると、式: (式中、FはQに直接結合しているかまたは中間基
(好ましくは脂肪族基)を介して結合している官能性基
であり;Qは置換または非置換環式基であり; Dは非置換または置換ハイドロカルビレン基であり;R
,R,R,R,RおよびRは各々、非置換
または置換ハイドロカルビル基であり;x,yおよびz
は各々0〜100の値を有する;が但し、Zが−O−の
ときはFはアミノ基を表わさない)で表わされるシロ
キサンが提供される。
【0003】更に本発明によると、式: (式中、Fは直接にあるいは中間基を介してQに連結
している官能性基であり;Qは置換または非置換の環式
基であり; であり、Mはアルカリ金属またはアルカリ土類金属であ
る)の化合物と、式: (式中、XはCl,Br またはIであり、Dは非置換
または置換ハイドロカルビレン基であり、Rは非置換
または置換ハイドロカルビル基である)で表わされるジ
シロキサンとを双極中性溶剤、相間転移触媒またはこれ
らの組合せの存在下で反応させることを特徴とするジシ
ロキサンの製造方法が提供される。
【0004】〔従来の技術及び問題点〕ポリシロキサン
の導入により種々の重合体を変性することが提案されて
いる。これらのポリシロキサンは例えばα−Ω−ビス
(アルキレン)ポリシロキサンであるが、これらのポリ
シロキサンを使用して得られる結果は完全に満足し得る
ものではない。これらのポリシロキサンは上昇温度に対
して鋭敏であり、そのため、高分子量材料を合成するこ
とおよび高温製造法を使用することが困難である。更
に、α−Ω−ビス(アルキレン)ポリシロキサンは多く
の重合体と容易に混和しない。
【0005】〔問題点を解決するための手段、作用及び
効果〕今般、本発明者は式: (式中、Qは置換または非置換環式基を表わし、 Dは非置換または置換ハイドロカルビレン基を表わし、
,R,R,R,RおよびRは、各々、非
置換または置換ハイドロカルビル基を表わし、x,yお
よびzは各々0〜100の値を表わす)のシロキサン単
位の導入により重合体の性質を改善し得ることおよびこ
れらのシロキサン単位を含有する重合体は多くの用途に
適することを知見した。
【0006】本発明によれば、一つの要旨において、前
記ポリシロキサンを含有する重合体が提供される。これ
らの重合体はポリアミド、ポリイミド、ポリ(アミド−
イミド)、ポリフエニレンスルフイド、ポリエポキシ
ド、ポリフエノール、ポリカーボネート、ポリエステ
ル、ポリウレタンおよびポリスルホンを包含する。上記
本発明の第1の要旨の一態様によれば、本発明はビス
(アミノ)ポリシロキサンと、ポリアミド、ポリイミド
またはポリ(アミド−イミド)の一部を形成させるため
の酸または酸無水物との反応生成物、ビス(アミノ)ポ
リシロキサンとポリウレタンの一部を形成させるための
イソシアネートとの反応生成物およびビス(アミノ)ポ
リシロキサンまたは無水物とポリエポキシドの一部を形
成させるためのオキシラン基との反応生成物に関する。
更に本発明はビス(ヒドロキシ)ポリシロキサンとポリ
カーボネートの一部を形成させるためのホスゲンとの反
応生成物、ビス(ヒドロキシ)ポリシロキサンとポリエ
ステルの一部を形成させるためのポリカルボン酸との反
応生成物、ビス(ヒドロキシ)ポリシロキサンとポリス
ルホンの一部を形成させるためのジクロロジフエニルス
ルホンとの反応生成物およびビス(ヒドロキシ)ポリシ
ロキサンとポリフエノール重合体の一部を形成させるた
めのホルムアルデヒドとの反応生成物に関する。更に本
発明はビス(クロロ)ポリシロキサンとポリフエニレン
スルフイドの一部を形成させるための硫化ナトリウムと
の反応およびポリアリールスルホンの一部またはポリエ
ーテルスルホンの一部を形成させるためのフリーデル−
クラフト反応を介して反応させビス(クロロスルホニ
ル)ポリシロキサンに関する。
【0007】他の要旨によれば、本発明は上記ポリシロ
キサンを含有する重合体の溶液、塗布した被覆、フイル
ム注型物、およびこれらの重合体の溶液から紡糸された
繊維に関する。本発明は更に前記ポリシロキサンを含有
する重合体の注型、押出、積層およびカレンダー加工な
らびに注型、成型、積層および被覆された物品に関す
る。
【0008】更に別の要旨によれば、本発明はビス(官
能性基置換)ポリシロキサンおよびその製造方法に関す
る。
【0009】式: のシロキサン単位は、式 (式中、FはQに直接連合しているかまたは中間基
(好ましくは脂肪族基)を介して結合している官能性基
であり;Qは置換または非置換環式基であり; Dは非置換または置換ハイドロカルビレン基であり;R
,R,R,R,RおよびRは各々、非置換
または置換ハイドロカルビル基あり;x,yおよびzは
各々0〜100の値を有する)のビス(官能性)ポリシ
ロキサンから誘導される。Fは水素、塩素、臭素、沃
素、弗素、−NCO−、NCS、−N、N、−NO
、−NO、−CN、−OCN、 びRは各々、水素または低級アルキル基であるかまた
はNと共に複素環式基の一部を形成する)であるか、ま
たはFはα−オキシランまたは (カルボニル基は互いにオルソ位にある)であり得る。
Fは直接に、または中間基である、炭素数1〜8個のア
ルキル基またはアルコキシ基またはアリール基を介し
て、あるいは中間基としてのQ−Z基を介してQに連結
され得る。
【0010】Qは環式基でありかつこれは芳香族基(c
arbocyclic aromatic)または複素
環式基(heterocyclic aromati
c)であり得る;Qは1個またはそれ以上の環を有する
ことができかつシロキサン単位を導入する用途に対して
影響を与えることのない置換基の1個またはそれ以上に
より置換され得る。例えばQは環形成炭素数6〜18個
の芳香族基、例えばフエニレン基、ナフチレン基、アン
トラセニレン基およびフエナンスリレン基であり得る。
Qは置換基を有していないか、あるいは、置換基とし
て、1〜4個の、炭素数1〜12個のアルキル基、炭素
数2〜12個のアルケニル基、炭素数2〜12個のアル
キニル基、炭素数4〜8個のシクロアルキル基、炭素数
1〜12個のアルコキシ基、炭素数1〜12個のアルキ
ルチオ基、フエニル基、アルキル基の炭素数が1〜12
個のアルキルフエニレン基、フエノキシ基、フエニルチ
オ基、炭素数2〜12個のアルキルカルボニルオキシ
基、アルキレン基の炭素数が1〜12個のフエニルアル
キレン基、炭素数2〜12個のアルキルカルボニル基、
炭素数2〜12個のアルコキシカルボニル基、臭素、塩
素、弗素、沃素、ニトロ基、シアノ基、シアノチオ基、
カルボキシ基、カルボニル基、ヒドロキシ基、メルカプ
ト基、ホルミル基、チオホルミル基およびメルカプトカ
ルボニル基を有し得る。
【0011】Qは、また、ヘテロ原子としてN,Oまた
はSを含有する、環形成炭素数5〜18個の、置換また
は非置換複素環式基、例えばピリジニル基、ピリダジニ
ル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、フラニル基、チ
オフラニル基、ピロリニル基、インデニル基、ベンゾフ
ラニル基、ベンゾチオフラニル基、インドリニル基、キ
ノリニル基およびイソキノリニル基であり得る;複素環
式基上の置換基は芳香族基上の置換基と同一のものから
選ばれる。
【0012】Qはまた脂肪族基であり得る;これらの基
は耐熱性を低下させる傾向があり従つて熱的性質を必要
としない場合に有用である。
【0013】Dは炭素数12個までの、分岐鎖または直
鎖アルキレン基またはフエニレン基により分子内で中断
されている上記アルキレンのごとき置換または非置換ハ
イドロカルビレン基であり得る。R,R,R,R
,RおよびRは、各々、非置換または非置換ハイ
ドロカルビル基、例えばR,R,R,R,R
およびRは、各々、炭素数1〜12個のアルキル基、
炭素数2〜12個のアルケニル基、炭素数2〜12個の
アルキニル基、炭素数4〜8個のシクロアルキル基、フ
エニル基、アルキル基の炭素数が1〜12個のアルキル
フエニレン基、アルキレン基の炭素数が1〜12個のフ
エニルアルキレン基およびアルケニル基の炭素数が2〜
12個のアルケニルフエニレン基であり、そしてこれら
のハイドロカルビル基が置換基を有する場合、置換基は
Br,Cl,I,F,−NC,−NO,−OCN,炭
素数1〜18個のアルコキシ基,−S−(C−C
アルキル, −S−S−(C−C)アルキル,−COOH,−C
OSH,−CSOH,−CONH,−CN,CHO,
−CHS,−OH,−SH,−NCOおよび−NR
(RおよびRは水素または低級アルキル基を表わ
す)であり、x,yおよびzは各々、0〜100の値を
有する。
【0014】一具体例においては、x,yおよびzがい
ずれも0であり、Qが単一の芳香族基であり、そしてポ
リシロキサン単位は、式: (式中、vは0〜4であり、Rは各々、低級アルキル
基、低級アルケニル基、低級アルキニル基、炭素4〜8
個のシクロアルキル基、低級アルコキシ基、低級アルキ
ルチオ基、フエニル基、低級アルキルフエニレン基、フ
エニル低級アルキレン基、低級アルケニルフエニレン
基、フエノキシ基、フエニルチオ基、低級アルキルカル
ボニル基、低級アルキルカルボニルオキシ基、低級アル
コキシカルボニル基、臭素、塩素、弗素、沃素、ニトロ
基、シアノ基、シアノチオ基、カルボキシル基、カルボ
ニル基、ヒドロキシル基、メルカプト基またはメルカプ
トカルボニル基を表わし; はメチレン基または炭素数3〜8個のアルキレン基
を表わし;Rは低級アルキル基、低級アルケニル基、
低級アルキニル基、フエニル基、低級アルキルフエニレ
ン基、フエニル低級アルキレン基または低級アルケニル
フエニレン基を表わす)で示される。上記の具体例にお
いて特に興味のあるポリシロキサン単位はvが0または
1であり、Dがメチレン基または炭素数3〜8個のア
ルキレン基であるもの、特に、vが0または1であり、
がメチレン基または炭素数3〜8個のアルキレン基
であり、Rが低級アルキル基であるものである。この
具体例において特に好ましいものにおいては、vが0で
あり、Dがメチレン基、プロピレン基またはブチレン
基であり、Rが炭素数1〜3個のアルキル基である。
【0015】特定の具体例においては、重合体は式: のポリシロキサン単位を含有している。
【0016】他の態様においては、ポリシロキサン単位
は、式: (式中、Q,ZおよびDは前記と同一の意義を有し;x
は0〜100であり;yは0〜20であり;zは0〜2
0であり;Rが炭素数1〜18個の非置換ハイドロカ
ルビル基であり、Rが炭素数1〜12個のアルキル基
であり、Rがフエニル基または炭素数7〜18個のア
ルキルフエニレン基または炭素数1〜12個のアルキル
基であり、Rが炭素数1〜12個のアルキル基、フエ
ニル基または炭素数7〜18個のアルキルフエニレン基
であり、Rが炭素数2〜12個のアルケニル基または
炭素数1〜12個の置換アルキル基であり、Rが炭素
数1〜12個のアルキル基、フエニル基、炭素数7〜1
8個のアルキルフエニレン基、炭素数2〜12個のアル
ケニル基または炭素数1〜12個の置換アルキル基であ
る)で表わされる。
【0017】上記の態様の一具体例においては、Qはモ
ノ−芳香族基であり、従つて、ポリシロキサン単位は、
式: (式中、vは0〜4であり、Rは前記と同一であり; がメチレン基または炭素数3〜8個のアルキレン基であ
り;Rが低級アルキル基、低級アルケニル基、低級ア
ルキニル基、フエニル基、低級アルキルフエニレン基、
フエニル低級アルキレン基または低級アルケニルフエニ
レン基であり;Rが炭素数1〜12個のアルキル基で
あり;Rがフエニル基、炭素数7〜18個のアルキル
フエニレン基または炭素数1〜12個のアルキル基であ
り;Rが炭素数1〜12個のアルキル基、フエニル
基、炭素数7〜18個のアルキルフエニレン基、炭素数
2〜12個のアルケニル基または置換アルキル基であ
り;Rが炭素数2〜12個のアルケニル基または炭素
数1〜12個の置換アルキル基であり;Rが炭素数1
〜12個のアルキル基、フエニル基、炭素数7〜18個
のアルキルフエニレン基、炭素数2〜12個のアルケニ
ル基または炭素数1〜12個の置換アルキル基であり、
上記の基中の置換基は前記したものと同一のものであ
り、そしてxは0〜100であり;yは0〜20であ
り;zは0〜20である)で表わされる。
【0018】更に別の具体例においては、vが0または
1であり:Dがメチレン基または炭素数3〜8個のア
ルキレン基であり;Rが低級アルキル基であり;R
が低級アルキル基であり;Rが低級アルキル基または
フエニル基であり;Rが低級アルキル基、フエニル
基、低級アルケニル基または置換低級アルキル基であ
り;Rが低級アルケニル基または置換低級アルキル基
であり;Rが低級アルキル基、低級アルケニル基また
は置換低級アルキル基であり;R,RおよびR
低級アルキル基上の置換基はハロゲン、アミノ基、シア
ノ基、−CONH、ヒドロキシル基およびメルカプト
基から選ばれた基であり;xは0〜100の値を有し;
yは0〜20の値を有し;zは0〜20の値を有する。
更に他の具体例においては、vは0または1であり、Z
は−O−であり;Dはメチレン基、プロピレン基また
はブチレン基であり;Rは炭素数1〜3個のアルキル
基であり;Rは炭素数1〜3個のアルキル基であり;
は炭素数1〜3個のアルキル基またはフエニル基で
あり;Rは炭素数1〜3個のアルキル基、炭素数2〜
4個のアルケニル基、フエニル基、または、アミノ基、
シアノ基、ヒドロキシル基または−CONH基により
置換された前記アルキル基であり;Rは炭素数2〜4
個のアルケニル基または場合によりアミノ基、シアノ
基、ヒドロキシル基または−CONH基により置換さ
れた、炭素数1〜3個のアルキル基であり:Rは炭素
数1〜3個のアルキル基、炭素数2〜4個のアルケニル
基またはアミノ基、シアノ基ヒドロキシル基または−C
ONHにより置換された、炭素数1〜3個のアルキル
基であり、x,yおよびzは前記と同一の値を有する。
【0019】一般式: で表わされる幾つかの化合物の製造は公知である。
【0020】例えば英国特許第1,062,418号明
細書には、式: (式中、基Rは同一でも異つてもよくかつ一価の有機基
であり、Zは一価の有機基,ニトロアリールオキシアル
キル基,アミノアリールオキシアルキル基またはアミノ
ニトロアリールオキシアルキル基であり、rおよびmは
同一でも異つてもよくかつ0または正の整数である)で
表わされる線状ポリシロキサンを、適当な置換基を有す
るフエノールまたはナフトールのナトリウム塩と、γ−
ハロアルキルシロキサンのごとき適当な構造を有するハ
ロアルキルシロキサンとの反応により製造し得ると記載
されている。反応はメタノールまたはエタノールのごと
き溶剤中において、大気圧下〜40気圧の圧力下、20
〜200℃の温度で行われる。
【0021】式:F−Q−Z−M(式中、F,Qお
よびZは前記と同一の意義を有し、Mはアルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属を表わす)で表わされる化合物
と、式: (式中、DおよびR′は前記と同一の意義を有し、Xは
Cl,BrまたはIを表わす)で表わされるビス(ハロ
ハイドロカルビル)ジシロキサンとを双極中性溶剤の存
在下、周囲圧力下で周囲温度(20℃)〜200℃の温
度で反応させた場合、85%程度またはそれ以上の収率
でポリシロキサンが得られることが認められた。
【0022】この反応は多くの場合、高度に発熱性であ
りかつ酸素の存在により影響を受ける。従つてこの反応
は、反応剤の一方がアルコキシーまたはアリールオキシ
シランまたはポリシロキサンである場合には、不活性雰
囲気下においてかつ痕跡量の水も存在しない状態で行う
ことが好ましい。反応媒体はジメチルスルホキシド,
N,N−ジメチルホルムアミド,テトラメチル尿素,N
−メチル−2−ピロリドンまたはヘキサメチルホスホル
アミドのごとき双極中性溶剤を含有している。双極中性
溶剤は反応媒体の1〜100重量%、好ましくは20〜
50重量%を構成する。反応媒体の残部は大気圧下での
沸点が40〜約200℃の液体炭化水素の少なくとも1
種から本質的になる。液体炭化水素を存在させる目的は
反応混合物中に存在する水の共沸蒸留による除去を促進
することにある。ビス(ハロアルキル)シロキサンは前
記の金属塩と双極中性溶剤とを含有する反応混合物に、
無水条件下で徐々に添加することが好ましい。添加が終
了し、発熱反応が止んだとき、反応混合物を70〜約1
50℃の温度で数時間加熱して、反応剤を実質的に完全
に目的化合物に転化させることが多くの場合好ましい。
その多くは無色で、高沸点の粘稠な油状物である反応生
成物は反応媒体に可溶性であり従つて前記の双極中性溶
剤と存在する液体炭化水素とを除去することにより容易
に単離し得る。この化合物のあるものは長時間、日光ま
たは空気に暴露した場合黒ずむことがある。
【0023】双極中性溶剤は前記の塩と有機基材との両
者を溶媒和させる作用をするものと考えられる。更に、
カチオン性溶媒和性化合物(solvating co
mpound)であるこれらの溶剤はカチオンと係合し
たアニオンを、妨害を受けないかつ反応性を示す状態に
保持する。双極中性溶剤は、有効なものではあるが、多
くの場合、高価であり、精製し、乾燥しかつ無水状態に
保持することが困難でありまた、反応が完了した後には
回収することが困難である。双極中性溶剤を使用しない
ことおよびジシロキサンを直鎖炭化水素溶剤のごとき非
極性溶剤中において相間移動触媒の存在下で製造し得る
ことが認められた。
【0024】すなわち、反応を脂肪族炭化水素液体例え
ばヘキサン,ヘプタンおよびオクタンおよび芳香族炭化
水素液体例えばトルエン,キシレンおよびこれらの混合
物のごときアルキル化芳香族化合物中で行い得る。反応
はまたクロルベンゼンおよびジクロルベンゼンのごとき
塩素化炭化水素溶剤中でも行い得る。
【0025】相間移動触媒は以下に述べるごとき作用を
するものと考えられる;すなわち反応系には前記ジシロ
キサンを含有する炭化水素相と前記金属塩からなる固相
とが存在する。金属塩は炭化水素相に不溶性であるた
め、界面現象が存在しないときは反応は生起しないであ
ろう。しかしながら、相間移動触媒の存在下において
は、この触媒と塩との間でアニオンの交換が生起する;
親核的薬剤(nucleophile)として作用し得
るアニオンは炭化水素相中に移行し、そこで反応が生起
して、生成物が形成される。すなわち、相間移動触媒法
はある種の化合物の触媒効果によるものであり、他の方
法の場合には不溶性のアニオン性親核的薬剤を有機溶剤
中に溶解させる。非極性媒体中での反応性と溶解度が増
大することにより、反応は比較的温和な条件下で進行す
る。
【0026】既知の相間移動触媒としては第4級オニウ
ム(onium)化合物,大環式クラウンエーテル(c
rown ether)およびクリプテート(cryp
tate)が挙げられる。第4級オニウム化合物は燐,
砒素,窒素,アンチモンおよびビスマスの誘導体であ
り、一般式: (式中、Rは各々、炭素数1〜20個のアルキル基,炭
素数2〜20個のアルケニル基,炭素数6〜20個のア
リール基および炭素数7〜40個のアリールアルキレン
基またはアルキルアリーレン基から選ばれた基であり;
MはP,As,N,SbまたはBiであり;Xはアニオ
ンであり;yは1または電荷と釣合うそれ以上の数であ
る)で表わされる。第4級ホスホニウムおよびアンモニ
ウム化合物が通常、最も入手し易く従つて好ましいもの
である。
【0027】代表的なアニオンとしては、ハロゲンイオ
ン,スルホン酸根,硫酸根,硼酸根,フルオロ硼酸根,
燐酸根,重硫酸酸根およびフルオロ燐酸根が挙げられ
る。ハロゲンイオンが最も一般的に入手され得る。
【0028】代表的な第4級オニウム化合物としてはつ
ぎのものを挙げることができる: テトラブチルアンモニウム クロライド テトラブチルアンモニウム ビサルフエート セチルトリメチルアンモニウム ブロマイド トリフエニルベンジルホスホニウム クロライド テトラブチルアンモニウム シアナイド テトラブチルアンモニウム フルオロライド テトラブチルアンモニウム ヨーダイド テトラブチルアンモニウム水素サルフエート テトラブチルホスホニウム クロライド ベンジルトリエチルアンモニウム ブロマイド ベンジリトリエチルアンモニウム クロライド ベンジルトリメチルアンモニウム クロライド ベンジルトリメチルアンモニウム フルオライド ヘキサデシルトリエチルアンモニウム ブロマイド ヘキサデシルトリエチルホスホニウム ブロマイド ヘキサデシルトリメチルアンモニウム ブロマイド ヘキサデシルトリメチルアンモニウム クロライド ジブチルジメチルアンモニウム クロライド デシルトリエチルアンモニウム ブロマイド ヘキサデシルトリブチルホスホニウム ブロマイド ヘキシルトリエチルアンモニウム ブロマイド ドデシルトリエチルアンモニウム ブロマイド メチルトリノニルアンモニウム クロライド メチルトリフエニルアンモニウム ブロマイド オクチルトリエチルアンモニウム ブロマイド トリカプリルメチルアンモニウム クロライド テトラエチルアンモニウム クロライド トリオクチルエチルホスホニウム ブロマイド トリオクチルメチルアンモニウム クロライド トリオクチルプロピルアンモニウム クロライド テトラプロピルアンモニウム ブロマイド テトラフエニルアルソニウム クロライド テトラフエニルホスホニウム クロライド テトラフエニルホスホニウム ヨーダイド ベンジルトリメチルアンモニウム ヒドロキシド テトラデシルトリメチルアンモニウム ブロマイド テトラエチルアンモニウム p−トルエンスルホネート テトラメチルアンモニウム テトラフルオロボーレート テトラプロピルアンモニウム ヘキサフルオロホスフエ
ート
【0029】相間移動触媒は大環状クラウンエーテルで
あり得る。大環状クラウンエーテルは当業者に周知のも
のである。Journal ofthe Americ
an Chemical Society 89,(1
967), 第7017−36頁に記載の、“Cyel
ic Poly ethers and Their
Complexes With Metal Salt
s”と題するC.J.Petersonの報文には、1
2〜30頁環の環式構造体である大環状クラウンエーテ
ルが記載されている。環形成元素の多くは酸素である。
大環式クラウンエーテルはアルカリ金属のごときカチオ
ンと錯体を形成することが知られている。
【0030】大環式クラウンエーテルについて記載して
いる他の報文としては、“Chemistry of
the Preparation of Some M
acrocycles”と題する、M.R.Crawf
ord,S.E.DrewesおよびD.A.Scit
tonのChemistry and Jndustr
y(1970),第1351〜1352頁に掲載の報文
および“Synthesis of New Macr
oeycles,Part I,Monomerie
and Dimeric O−Phthalate E
sters”と題する、S.E.Drewesおよび
P.C.ColemenのJournalChemic
al Society,Parkin I,(197
2),第2148−53頁に掲載の報文がある。
【0031】以下に示す3つのクラウンエーテルは最も
広く使用されているものである:ジベンゾ−18−クラ
ウン−6: ジシクロヘキシル−18−クラウン−6: 他のクラウンエーテルとしてはベンゾ−15−クラウン
−5,12−クラウン−4,シクロヘキシル−15−ク
ラウン−5およびオクタメチルシクロ−テトラフルフリ
リレンがあげられる。
【0032】相間移動触媒は、また、式: で表わされる2,2,2−クリプテートのごとき大環状
三環ジアミノポリエーテルであり得る。
【0033】所望の化学反応を行うのに必要な相間移動
触媒の量は原料全量の0.01モル%という少量から1
00モル%またはそれ以上の範囲で変動させ得る。しか
しながら100モル%またはそれ以上使用しても利益は
なく、かつかかる使用量は多くの場合、経済的に実施で
きない。約0.1モル%〜10モル%の相間移動触媒を
使用することが好ましい。
【0034】上記の方法を実施するにあたつて、前記ア
ルカリ金属塩F−Q−Z−Mは適当な先駆化合物とア
ルカリ金属水酸化物溶液との反応により形成する。つい
で共沸溶剤を添加し、混合物を還流させ、水を除去し
て、無水の反応系を形成させる。水が生成しなくなつた
とき、温度を反応混合物の沸点より約20℃低い温度に
低下させる。この時点で相間移動触媒を添加し、ついで
シロキサン含有ハライドを滴下してカツプリング反応を
行わせる。添加終了後、混合物を60〜200℃の温度
で3〜12時間保持して反応を完結させる。反応混合物
を▲ろ▼過して塩を除去しそして生成物を回収する。
【0035】これまで述べた製造方法はジシロキサン、
すなわちx,yおよびzが各々0である場合に関するも
のである。しかしながら、ジシロキサン分子鎖 ,R,RおよびRについて定義した基から選
ばれたものを表わす)を挿入することができる。
【0036】この方法はジシロキサン単位の性質を変性
することを希望するときに興味のある方法である。例え
ば、x,yおよびzの値が増大するにつれてシロキサン
単位はよりエラストマー状になり、これを含有する重合
体はより可撓性になる。更に、アルケニルまたはアルキ
ニル基含有シロキシ単位の導入により、ポリシロキサン
を架橋させて、より強じんな、非エラストマー状重合体
を得ることができる。
【0037】 (式中、R2−6は前記と同一の意義を有し、sは3ま
たはそれ以上であり、tは0または1〜100の整数で
ある)の環状ポリシロキサンから得られる。tが2また
はそれ以上の場合、任意の珪素原子上にあるR基は他の
R基とは無関係である。
【0038】 挿入され、そしてこの基は環状ポリシロキサンから得ら
れるので、環状ポリシロキサンは上記シロキシ基の供給
源となるためには、切断される必要があることは明らか
である。すなわち、例えば、ヘキサメチルシクロトリシ
ロキサン分子は以下に示すごとき形式で分裂して、3個
のジメチルシロキシ基を生ずる:
【0039】実際にはジシロキサンは単に、適当なシロ
キシ基の供給源またはその混合物と共に、触媒の存在下
約85〜約250℃の温度で加熱するだけである。Q上
の置換基がアミノ基のごとき塩基性であるかまたはハロ
ゲンのごとき中性であるときは、触媒はアルカリ金属水
酸化物、第4級アンモニウムヒドロキシド,第4級ホス
ホニウムヒドロキシド、または第4級アンモニウムまた
はホスホニウムシラノレートであるいは、これらと大環
状クラウンエーテルとを組合せたものである。代表的な
触媒としては水酸化カリウムおよびナトリウム,テトラ
メチルアンモニウムヒドロキシドおよびテトラブチルホ
スホニウムヒドロキシドがあげられる。
【0040】Q上の置換基がカルボキシル基およびフエ
ノール性水酸基のごとき酸性のものである場合には、触
媒として塩化水素,硫酸,トリフルオロ酢酸,トリフル
オロメタンスルホン酸および他のオルガノスルホン酸の
ごとき強酸が使用される。
【0041】触媒は3〜5重量%の珪素化合物を生成さ
せるために存在させる珪素化合物100万重量部当り3
0〜50部の範囲で使用される。
【0042】x,yおよびzについて所与の値を有する
ポリシロキサン単位を得るためには、1モルのジシロ を生成し得る化合物1モルおよびzモルのシロキ せる。
【0043】反応混合物の粘度が一定な値に到達したと
き、あるいは反応混合物の温度が最も沸点の高い環状ポ
リシロキサンの沸点以上に上昇し得るようになつたと
き、反応が完了する。反応の完了は、更に反応溶液が2
相または多相混合物から単一相混合物に変化することに
よつても示される。
【0044】反応が完了したとき、触媒を中和する。触
媒が第4級アンモニウムまたはホスホニウムシラノレー
トである場合には、約160〜170℃での加熱によ
り、効果的に分解が行われる。塩基性触媒は鉱酸により
中和することができ、一方、酸性触媒はアルカリ金属水
酸化物または炭酸塩により中和し得る。ついで反応混合
物を冷却し、▲ろ▼過しついで所望ならば減圧下で蒸留
することにより反応生成物を純粋な形で回収する。最終
生成物中の官能基の%は既知の方法に従つて滴定により
測定し得る。
【0045】前記したごとく、ジシロキサンは所望のシ
ロキシ基を生成し得る化合物と反応させる。かかる化合
物としてはつぎのものを挙げることができる: ヘキサメチルシクロトリシロキサン オクタフエニルシクロテトラシロキサン オクタメチルシクロテトラシロキサン 1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テト
ラビニルシクロテトラシロキサンおよび 1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テト
ラフエニルシクロテトラシロキサン
【0046】本発明のポリシロキサンは種々の重合体中
にその性質を変性するために配合し得る。ポリシロキサ
ンは可撓性、伸張性および耐衝撃性を付与する;ポリシ
ロキサンはU.Vおよび他の輻射線に対する耐久性、耐
オゾン性、耐コロナ放電性および耐酸化性を付与する;
ポリシロキサンはガラス転移温度を低下させ、それによ
り高分子量材料の加工と成形を容易にする;ポリシロキ
サンは表面張力を低下させ、摩擦係数を減少させる;ポ
リシロキサンは溶解性を増大させ、耐酸性を増大させま
たガス透過性を増大させる。
【0047】ポリシロキサン単位により改善される性質
の中で最も重要なものは、その驚くべき耐熱性である。
この熱安定性により、従来のポリシロキサンを使用した
場合に比べて、より高分子量の重合体を得ることができ
る;更に、これらのポリシロキサンおよびこれを含有す
る重合体は上昇温度で加工し得る。更に、芳香族基が存
在することにより、金属と塩を形成して、所与系を腐蝕
し、汚染する性質が減少するため、耐蝕性が増大する。
【0048】本発明のポリシロキサン単位と種々の重合
体との関係をこれらの各々について以下において詳述す
る。 1.ポリイミド ポリイミドは酸二無水物とジアミンとの反応により製造
される:
【0049】珪素を含有するポリイミドはジアミンの一
部または全部としてビス−アミノアルキレンシロキサン
を使用して製造されている;かかるポリイミドは米国特
許第3,740,305号および同第4,030,94
8号明細書に例示されている。これらのポリイミドは半
導体または他の電子機器の保護被覆として有用である
が、実質的に全ての通常の有機溶剤に不溶であるという
欠点を有する。しかしながら、半アミドは可溶性であ
り、従つて、
【0050】実際には下記の式で示される半アミド: を製造し、この半アミドをジメチルスルホキシドまたは
N−メチルピロリドンのごとき適当な溶剤中に溶解させ
たものが需要者に提供されている。この溶液を基体に塗
布しついで被覆された基体を加熱して溶剤を蒸発させ、
半アミドを対応するポリイミドに転化させている:
【0051】しかしながらこの方法は大きな欠点を有す
る。その第1は基体を、半アミドをイミドに転化するの
て必要な150〜300℃程度の温度に暴露しなければ
ならないことである;多くの半導体機器においてはかか
る温度は許容され得ない。第2の欠点はイミド化が完結
していないときは、アミド結合が除去に加水分解され、
保護被覆の劣化を生ぜしめることである;この現象は酸
性条件下で特に生ずる。第3の欠点は保護被覆を、連続
的に非常に薄い被覆を施すことにより形成させなければ
ならないことである。厚い被覆を施しそして半アミドを
イミドに転化するために加熱した場合には、反応中に生
成した水が蒸気となり、この水蒸気により被覆中に気孔
が生ずる。更に、イミド化は被覆の表面から内部へ進行
するため、被覆の底部は熱から絶縁される;そのため、
イミド化反応の完了あるいは均一化が困難になる。従つ
て、最終需要者は許容し得る保護被覆を得るために被
覆,加熱および冷却工程からなる一連の工程を反復して
行うことが必要である。更に、不完全イミド化により電
機および電子機器との関係において使用上問題が生ず
る;すなわち、ポリ(半アミド)はその遊離のカルボキ
シル基のため、電気を通し、漏電および装置の劣化の原
因となる。換言すれば誘電正接(dissipatio
n factor)はポリ(半アミド)の方が対応する
ポリイミドより高い。最後に、イミド化反応により生ず
る水の存在は、水分によりコンポネントの有効寿命が著
しく低下する半導体装置においては許容され得ない。
【0052】本発明によれば、ポリ半アミドではなくポ
リイミドの形で保護被覆として施すことのできるポリイ
ミドが提供され、その結果、半アミドを塗布し、反応さ
せることにより生ずる欠点が除去される。
【0053】下記の反復単位: を含有するポリイミドは予期し得ない性質を有してお
り、この性質のため、このポリイミドは多くの用途に適
用できる。
【0054】本発明の一要旨によれば前記ポリシロキサ
ンを含有するポリイミド重合体が提供される。具体的に
は本発明によれば、酸二無水物と式: のビス(アミノ)ポリシロキサンとの反応生成物である
ポリイミドが提供される。更に本発明の別の態様によれ
ば、酸二無水物,有機ジアミンおよび上記ビス(アミ
ノ)ポリシロキサンの反応生成物であるポリイミドが提
供される。
【0055】上記シロキサン単位を含有するポリイミド
はハロゲン化炭化水素および双極性溶剤のごとき慣用の
溶剤に可溶性であることが認められた。従つて本発明の
一態様によればポリイミドの溶液,溶剤の蒸発により得
られたポリイミド被覆、注型フイルムおよびこれらのポ
リイミド溶液から紡糸された繊維が提供される。
【0056】シロキサン−含有ポリイミドは注型,押出
およびカレンダー加工により成形され得る熱可塑性樹脂
であることが認められた。従つて本発明の一態様によれ
ば、シロキサン含有ポリイミドからなる成形用組成物が
提供される。
【0057】前記本発明のシロキサン含有ポリイミドは
種々の基体に対する改善された接着性を有することが認
められた。従つて本発明のポリイミドは電線被覆剤およ
び金属,ガラスおよびセラミツクのフイラメントの被覆
剤として使用される。更に本発明のポリイミドは接着剤
として使用される。更に本発明のポリイミドはガラス,
金属およびセラミツクのごとき基体とエポキシ樹脂,ポ
リエステル樹脂,フエノール樹脂およびゴムのごときマ
トリツクスの間でプライマーまたは接着促進剤として使
用される。本発明のポリイミドはまたホツトメルト接着
剤としても使用される。
【0058】ジアミンと酸二無水物との反応は段階的に
進行する;すなわち、第1工程においてポリ(半アミ
ド)が生成し、第2工程で環化によりポリイミドが生成
する。前記したごとく、半アミドはポリイミドより溶解
度が大きく、従つて、大きな耐溶剤性を有するかあるい
は場合により熱硬化性のポリイミドを得ることが要求さ
れるある種の用途については、半アミドを適用し、つい
でその場で硬化させることが必要である。従つて本発明
によれば前記シロキサン単位を含有するポリ(半アミ
ド)中間体が提供される。
【0059】本発明のシロキサン含有ポリイミドは芳香
族または脂肪族テトラカルボン酸二無水物と式: のポリシロキサン(式中の種々の記号は全て前記と同一
の意義を有する)との反応生成物である、式: の反復単位を含有するポリイミドを包含する。
【0060】前記したごとく、Qは場合により置換され
たフエニレン基,ナフチレン基,アントラセニレン基お
よびフエナンスリリン基のごとき芳香族基であり得る。
Q上の置換基はイミド基を形成するための反応を阻害し
ない任意のものであり得る。例えばQは前記したごとく
1〜4個の置換基により置換され得る。
【0061】前記したごとく、ポリイミドは酸二無水物
とジアミンとの反応により製造される。酸二無水物は
式: (式中、Aはテトラカルボン酸無水物の4価の残基であ
る)で表わされる。従つて、ポリイミドは少なくとも1
個の式: (Bは式: で表わされる反復単位である)で表わされる反復単位を
含有する。
【0062】一般式: で表わされる酸二無水物において、Aは置換または非置
換脂肪族基,脂環式基,複素環式基,芳香族基またはこ
れらの組合せから選ばれた4価の基である。例えばAは
4価のベンゼン核またはナフタレン核または式: (式中、mは0または1であり、Eは−O−,−S−, 〜8の整数である)で表わされる4価の基である。
【0063】上記Aの具体例としては下記のものが挙げ
られる:
【0064】特定の酸無水物としてはつぎのものがあげ
られる: ピロメリット酸二無水物 3,3′,4,4′−ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物, 2,2′,3,3′− 〃 〃 〃 , 3,3′,4,4′−ジフエニル 〃 〃 , 2,2′,3,3′− 〃 〃 〃 , 2,2−ビス−(3,4−ジカルボキシフエニル)プロパン二無水物, 2,2−ビス−(2,3− 〃 〃 ) 〃 〃 , ビス−(3,4−ジカルボキシフエニル)エーテル二無水物, ビス−(3,4−ジカルボキシフエニル)スルホン二無水物, ビス−(3,4− 〃 〃 )スルフイド〃 , 1,1−ビス−(2,3−ジカルボキシフエニル)エタン二無水物, 1,1−ビス−(3,4− 〃 〃 ) 〃 〃 , ビス−(2,3−ジカルボキシフエニル)メタン 二無水物, ビス−(3,4− 〃 〃 ) 〃 〃 , 2,3,6,7−ナフタレン テトラカルボン酸 二無水物, 1,2,4,5− 〃 〃 〃 , 1,2,5,6− 〃 〃 〃 , ベンゼン−1,2,3,4−テトラカルボン酸 〃 , ピレン−3,4,9,10− 〃 〃 , ピラジン−2,3,5,6− テトラカルボン酸 二無水物, チオフエン−2,3,4,5− 〃 〃 , ナフタレン−1,4,5,8− 〃 〃 , デカヒドロナフタレン−1,4,5,8−〃 〃 , 4,8−ジメチル−1,2,3,5,6,7−ヘキサヒドロナフタレン−1,2 ,5,6−テトラカルボン酸二無水物, 2,6−ジクロロナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸 二無水物, 2,7−ジクロロナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸 二無水物, 2,3,6,7−テトラクロロナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸 二無水物, フエナンスレン−1,8,9,10−テトラカルボン酸 二無水物, シクロペンタン−1,2,3,4− 〃 〃 , ピロリドン−2,3,4,5− 〃 〃 , ピラジン−2,3,5,6− 〃 〃 , 1,2,3,4−ブタン− 〃 〃 , 3,4,3′,4′−ベンゾフエノン− 〃 〃 , アゾベンゼン − 〃 〃 , 2,3,4,5−テトラヒドロフラン 二無水物, p−フエニレンビス(トリメリテート)無水物, 1,2−エチレンビス( 〃 ) 〃 , 2,2−プロパンビス(p−フエニレン トリメリテート)無水物, 4,4′−〔p−フエニレンビス(フエニルアミノ)カルボニルジフタリツク〕 無水物, 4,4′−ジフエニルメタンビス(トリメリツトアミド)無水物およびこれらの 混合物。
【0065】Aは式: (式中、 Gはフエニレン基である)または式: (式中、mは0または1であり、EはEと同一の基
から選ばれる)で表わされる4価の残基であり得る。
【0066】上記のAの例としてはつぎのものがあげら
れる:
【0067】 −COOで置換することにより有用な酸二無水物が得ら
れる。
【0068】比較的入手し易いという理由で好ましい芳
香族酸無水物としては以下のものがあげられる:ピロメ
リット酸 二無水物,ベンゾフエノンテトラカルボン酸
二無水物,ジフエニルテトラカルボン酸 二無水物,
ビス(3,4−ジカルボキシフエニル)スルホン 二無
水物,2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフエニル)
プロパン 二無水物,2,2−ビス〔4,4′−ジ
(3,4−ジカルボキシフエノキシ)フエニル〕プロパ
ン 二無水物,p−ビス(3,4−ジカルボキシフエノ
キシ)フエニル 二無水物,4,4′−ビス(3,4−
ジカルボキシフエノキシ)ジフエニル 二無水物,ビス
−〔4,4′−ジ(3,4−ジカルボキシフエノキシ)
フエノール〕スルホン 二無水物,ビス〔4,4′−ジ
(3,4−ジカルボキシフエノキシ)フエニル〕サルフ
アイド 二無水物,酸無水物はシクロペンタンテトラカ
ルボン酸二無水物およびブタンテトラカルボン酸二無水
物のごとき脂肪族性のものであり得る。
【0069】エーテル基含有酸無水物は4−ブロモキシ
レンまたは4−キシレノールのアルカリ金属フエノキシ
ドのごとき適当なキシレン誘導体と適当なハロゲン化物
またはアリールオキシドとをウルマン(Ullman)
合成に従つて、銅触媒を使用してカツプルさせついで芳
香族メチル基を酸化した後、脱水して閉環することによ
り調製し得る。 無水物成分は単独であるいは1種または他の無水物と組
合せて使用し得る。
【0070】無水物はシロキサンを含有することがで
き、従つてAが式: で表わされる残基である場合、Gは式: または (式中の種々の記号は前記と同一の意義を有する)で表
わされるポリシロキサン含有基であり得る。
【0071】従つて、式: で表わされるポリシロキサン含有二無水物であつてか
つ、ポリイミド中にこれを導入することによりポリイミ
ドにシロキサン単位の有用な性質を付与することがで
き、また、エポキシ樹脂のごとき他の重合体中に導入す
ることにより、従来可能であつたものより大きな可撓性
と前記したごとき驚くべき温度安定性とを付与し得る、
種々のポリシロキサン含有二無水物が提供される。これ
らの無水物は新規化合物であると考えられそしてこれと
の関係において、無水物は式: 〔式中、pは0または1であり;Q′はQと同一の基か
ら選ばれた基であり;Z′はZと同一の基から QまたはQ′上で相互にオルソ位にある)であり;そし
て他の記号は前記と同一の意義を有する〕で表わされ得
る。
【0072】合成が比較的容易であるという理由で好ま
しい上記無水物の具体例は、p=0または1であり;Q
およびQ′が各々フエニル基であり;ZおよびZ′が各
々酸素であり;Dがメチレン基,プロピレン基またはブ
チレン基であり;xが0〜100の値を有し;yが0〜
20の値を有し;zが0〜20の値を有し;Rが低級
アルキル基であり;Rが低級アルキル基であり;R
が低級アルキル基またはフエニル基であり;Rが低級
アルキル基,フエニル基,低級アルケニル基または置換
低級アルキル基であり;Rが低級アルケニル基または
置換低級アルキル基であり;Rが低級アルキル基,低
級アルケニル基または置換低級アルキル基であり;
,RおよびR低級アルキル基上の置換基が、各
々、ハロゲン,アミノ基,シアノ基,−CONH,ヒ
ドロキシ基およびメルカプト基から選ばれた基である、
無水物である。
【0073】前記したごとくポリイミドは二無水物とジ
アミンとの反応により得られる。ジアミンは、前記した
ごとく、1種またはそれ以上のビス−アミノポリシロキ
サンだけからなるかまたは、1種またはそれ以上の有機
ジアミンとビス−アミノポリシロキサンとから構成され
得る。有機ジアミンは一般式HN−Y−NH(Yは
2価の残基である)を有し得る。Yは炭素数1〜20個
のアルキレン基または炭素数4〜8個のシクロアルキレ
ン基を包含する脂肪族基であり得る。すぐれた性質を提
供するための好ましい具体例においては、Yは芳香族ジ
アミンの残基である。従つてYはフエニレン基,ジ (Rは炭素数1〜20個の分岐鎖または直鎖アル である)の基であり得る。アリール核は低級アルキル
基,低級アルコキシ基または反応に影響を与えない他の
基により置換され得る。
【0074】有用な有機ジアミンとしてはつぎのものを
挙げることができる: m−フエニレンジアミン p− 〃 〃 4,4′−ジアミノジフエニルプロパン 4,4′−ジアミノジフエニルメタン(以下においては
メチレンジアニリンと称する)ベンジジン 4,4′−ジアミノジフエニル サルフアイド 4,4′−ジアミノジフエニル スルホン 4,4′−ジアミノジフエニル エーテル 1,5−ジアミノナフタレン 3,3′−ジメチルベンジジン 3,3′−ジメトキシベンジジン 2,4−ビス(β−アミノ−t−ブチル)トルエン ビス(p−β−アミノ−t−ブチル)フエニルエーテル ビス(p−β−メチル−o−アミノペンチル)ベンゼン 1,3−ジアミノ−4−イソプロピルベンゼン 1,2−ビス(3−アミノプロポキシ)エタン m−キシレンジアミン p− 〃 〃 ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン デカメチレンジアミン 3−メチルヘプタメチレンジアミン 4,4′−ジメチルヘプタメチレンジアミン 2,11−ドデカンジアミン 2,2−ジメチルプロピレンジアミン オクタメチレンジアミン 3−メトキシヘキサメチレンジアミン 2,5−ジメチルヘキサメチレンジアミン 2,5−ジメチルヘプタメチレンジアミン 3−メチルヘプタメチレンジアミン 5−メチルノナメチレンジアミン 1,4−シクロヘキサンジアミン 1,12−オクタデカンジアミン ビス(3−アミノプロピル)サルフアイド N−メチル−ビス(3−アミノプロピル)アミン ヘキサメチレンジアミン ヘプタメチレンジアミン ノナメチレンジアミン、およびこれらの混合物。
【0075】Rはまた式:−O−G′−O−〔式中、
G′はフエニ は0または1であり、Eは−O−,−S−, たは分岐鎖アルキレン基である)の基であり得る。
【0076】新規化合物と考えられるこの種のジアミン
としてはつぎのものが挙げられる:
【0077】 により置換してもアミンを得ることができる。
【0078】ジアミンはこれを使用して製造したポリイ
ミドに溶解性を付与する。これらのジアミンはポリイミ
ドの単一アミン成分として使用することができ;他のジ
アミンと併用することができ;また、ビス(アミノ)ポ
リシロキサンおよび場合により更に他のジアミンと併用
することができ、それによつてTgおよび溶解度のごと
きその性質が特定の用途に適合しているポリイミドが得
られる。
【0079】Yはジアミン大環状クラウンエーテルの残
基であり得る。更に、ジアミン成分の一部として官能性
基置換ジアミンを使用して、グラフトおよび架橋させる
ための部位、ポリイミドを変性してこれを感光性,親水
性,防腐性,殺菌性等にするための部位を導入すること
ができる。
【0080】官能性基置換アミンは下記の式: または または または (式中、Yは芳香族核を表わし、XおよびXaは、 鎖または分岐鎖アルキレン基または環中に6〜14個の
原子を含有し、かつヘテロ原子としてN,SおよびOを
含有する炭素環式基または複素環式基を表わす。Z
よびZは0または1であり、Zおよび(または)Z
が0であるとき、隣接する芳香族核は融合しているこ
とができ、Fは官能性基を表わす)で表わされる。
【0081】“官能性基”という用語はこの基を含有す
る分子に特徴的な化学的性質を付与する原子または原子
の群を意味する。従つて官能性基Fの化学的組成は所
望の特徴的な化学的性質に応じて変化することは明らか
であろう。Fはフリーラジカルにより架橋を開始する
ことのできるアクリル酸残基,メタクリル酸残基または
他の不飽和基であり得る;官能性基はU.V.感光性を
付与するための、ナフトキノン−ジアジド基であり得
る;官能性基は殺菌性または大きな親水性を付与するた
めの、第4級アンモニウム基であり得る。Fは更につ
ぎのものであり得る: のアルキル基または炭素数2〜7個のアルケニル基であ
り、RnおよびRpは各々、水素,炭素数1〜7個のア
ルキル基,炭素数2〜7個のアルケニル基または−C−
Rqであり、Rqは炭素数1〜7個のアルキル基であ
る)。
【0082】芳香族核Yはベンゼン,ナフタレンまたは
アントラセン等のごとき単環式芳香族基または多環式芳
香族基であり得る。これらの芳香族核は更に低級アルキ
ル基のごとき不活性基により置換され得る。核Yはピリ
ジン,ピリミジン,ピラジン,オキサジアジン,オキサ
チアジン,トリアジン,ベンゾフラン,チオナフテン,
インドール,キノリン,ベンゾオキサゾール,ベンゾチ
オフエンおよびカルバゾールのごとき、原子数6〜20
個のかつヘテロ原子としてN,OまたはSの1種または
それ以上を含有する複素環式基であり得る。
【0083】特定のジアミンとしてつぎのものが挙げら
れる:2,4−ジアミノ−クロルベンゼン,2,4−ジ
アミノチオフエノール,2,4−ジアミノフエノール,
3,5−ジアミノ安息香酸,2,4−ジアミノ安息香酸
メチル,2,4−ジアミノアセトアミド,1−(p−カ
ルボメトキシフエノキシ)−2,4−ジアミノゼン,p
−(2,4−ジアミノフエノキシ)アセトアニライド,
3−メルカプト−4−アミノ−4−アミノビフエニル1
−(2′−シアノフエニル)−2,5−ジアミノナフタ
レンシロキサン単位を含有するポリイミドは式: (式中、AおよびBは前記と同一の意義を有する)の基
を含有する。このポリイミドは対応する半アミド: から形成される。
【0084】有用なポリイミドを製造する際に多くの変
更が行われることは明らかである。この変更は無水物、
シロキサンおよびアミンについて行い得る。
【0085】前記したごとく、無水物は (Gは前記の意義を有する)を含有するジエーテルまた
(Eおよびmは前記の意義を有する)を含有する非−ジ
エーテルであり得る。
【0086】一般的に云えば、非−ジエーテル含有酸二
無水物と芳香族ジアミンとから得られるポリイミドは熱
硬化性でありかつ有機溶剤に不溶性である。これらの材
料を使用してポリイミドを製造するために、種々の方法
が行われている。その第1の方法においては可溶性でか
つ取扱いの容易なポリ(半−アミド)を調製しついでこ
の物質をその場においてあるいは成形した後、加熱して
イミドを形成させる。第2の方法ではジアミンの選択を
行つている。ある研究者によりフエニレンジアミンが芳
香族ポリイミドに対して可溶化作用を有することおよび
20モル%という少量のジアミンをフエニレンジアミン
で置換した場合、可溶性ポリイミドが得られることが認
められている(米国特許第3,856,752号明細書
参照)。
【0087】他の研究者は無水物と反応してポリイミド
を生成するという理由でアミンと機能的に均等な2種の
異つたジイソシアネート(メチレンジフエニルジイソシ
アネートおよびトルエンジイソシアネート)を併用して
いる。重合体の対称性を減少させることにより結晶性が
低下し、従つて溶解度が増大することは推測し得ること
である。
【0088】第3の方法においてはジエーテル含有酸無
水物を使用している;この酸無水物を使用して得られる
公知のポリイミドは、可溶性で取扱いが容易であるが、
フイルム,繊維および保護被覆として使用し得ないとい
う欠点を有する。すなわち、このポリイミドは多くの基
体に対して接着性が劣り、伸長性および可撓性が劣る。
このポリイミドは半導体上で非常に大きい漏れ電流を示
し、コロナ放電および他の輻射線に対し実質的に堅牢性
を示さない;脆化する可能性があり、低温特性も不良で
ある。
【0089】ジエーテルを含有するか否かに拘わりな
く、酸無水物と前記したごときシロキシサンとから得ら
れたポリイミドは全く予期しなかつた性質を有すること
が認められた。このポリイミドは熱可塑性でありかつ可
溶性である;この場合の溶解度は種々の溶剤に対する溶
解度と異つた濃度での溶解度との両者を意味する。この
ポリイミドはジクロルベンゼンおよびトリクロルベンゼ
ンのごとき塩素化炭化水素ならびにN,N−ジメチルア
セトアミド,N−メチルカプロラクタム,ジメチルスル
ホキシド,N−メチル−2−ピロリドン,テトラメチル
尿素,ピリジン,ジメチルスルホン,ヘキサメチルホス
ホルアミド,テトラメチレンスルホン,ホルムアミド,
N−メチルホルムアミド,ブチロラクタムおよびN−ア
セチル−2−ピロリドンのごとき極性溶剤に可溶であ
る。特定の系の組成に応じて、固形分の重量に基づいて
0.05〜約60重量%のポリイミド濃度が得られる。
【0090】可溶性であることの他に、これらのポリイ
ミドはコロナ放電,U.V.および核放射線(α−粒
子)を包含する高エネルギー輻射線に対して堅牢性を示
しまた、有機および無機系の種々の基体に対して、プラ
イアーを使用することなしに強固な接着性を示す。これ
らのシロキサン含有ポリイミドはガラス,セラミツク
ス,金,銅,ステンレス鋼,ニツケル,アルミニウム,
チタンおよびベリリウムを包含する金属およびフエノー
ル樹脂,エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂(例えばK
apton−登録商標)を包含する全てのプラスチツク
スに接着する。
【0091】従来のポリイミドの欠点の一つは著しく接
着性に欠けることである。前記したごときシロキサンを
含有するポリイミドのフイルムは沸騰水中での6時間以
上の浸漬にも耐える;これに対して従来のポリイミドは
20分以下で接着性を失い、剥離する。
【0092】シロキサン単位を含有するポリイミドによ
り示される強固な接着性と熱シヨツク性は熱サイクル試
験(thermal cycling text)によ
り測定される:この試験においては基体上に被覆された
ポリイミドを−65℃の温度に2分間保持しついで直ち
に150℃の温度に2分間保持しそしてこのサイクルを
反復する。シロキサン単位を含有するポリイミドは10
0回のサイクルに耐え、接着性を失わない。更に基体が
半導体コンポネントであり、そして被覆された装置につ
いて100回の熱サイクルを行つた場合にも電気的特性
は失われない。
【0093】シロキサン単位を含有するポリイミドは公
知のポリイミドより可撓性がはるかに大きい。例えば、
シロキサン含有ポリイミドは30%程度の伸張率を有す
るのに対し、他のポリイミドは伸張率が6〜18%であ
る。この大きな伸張率のため、このポリイミドは有用な
フイルムおよび繊維に加工し得る。
【0094】シロキサンを含有するポリイミドは、従来
のポリイミドより非常に低いTg(二次転移温度)を有
するので一慣用のポリイミドのTgは350℃であるの
に対し、シロキサン含有ポリイミドでは140℃程度で
ある−、極めて容易に加工を行い得る。このことはシロ
キサン含有ポリイミドは従来のポリイミドより容易に溶
融し、流動することを意味する:従つてシロキサン含有
ポリイミドは注型封入(potting)およびカプセ
ル化ならびにトランスフアー成形に特に有用である。所
与のシロキサン含有ポリイミドのTgはポリイミド中の
芳香族ジアミンの量を増加させることにより増大させ得
る。
【0095】本発明によるシロキサン単位の一つの利点
はその顕著な熱安定性である。ビス−アルキレンジシロ
キサンを含有するポリイミドは比較的熱に敏感であり、
これが約200℃で長時間加熱した場合ゲル化が起きる
ため、高分子量のポリイミドを製造することを困難にし
ている原因である。従つて前記したごときシロキサン
も、ビス−アルキレンジシロキサンと比較して、熱に対
してより敏感でないにしても、同じ程度に敏感であろう
と考えられた。しかるに、驚くべきことに前記シロキサ
ン単位およびこのシロキサン単位を含有する重合体は上
昇温度に対して顕著な耐久性を示すことが認められた。
例えばビス−アミノフエノキシブチルジシロキサンとベ
ンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物とから誘導され
るポリイミドは、熱重量分析結果から、500℃迄の温
度に耐え、著しい分解を生じない。
【0096】この温度耐久性のため、共反応剤を長時間
高温に保持することができ従つてビス−アルキレンジシ
ロキサン基を含有するポリイミドに比べて、より大きな
分子量のものを得ることができる。
【0097】アミン成分と酸または酸無水物成分とから
得られたポリイミドおよび従つてポリ(半−アミド)
は、アミン成分の全部または一部を式: のアミンにより置換することができる。
【0098】得られたポリイミドの溶解性は酸二無水物
の種類、重合体中のシロキサンの濃度およびx,yおよ
びzの値により影響を受ける。例えば、ジエーテル含有
無水物を使用した場合、有機ジアミンとシロキサンの全
ての組合せにおいて、可溶性のポリイミドが得られる。
得られたポリイミドは前記したごとき塩素化炭化水素お
よび極性溶剤に可溶性であるばかりでなく、ポリイミド
がシロキサン単位を含有する場合には、このポリイミド
はエチレングリコールのモノアルキルおよび(または)
ジアルキルエーテルおよび縮合ポリエチレングリコール
および(または)5員環以上の環状エールから誘導され
る溶剤例えばジグリム(ジエチレングリコールジメチル
エーテル)に標準温度および圧力下で可溶である。
【0099】非−ジエーテル含有酸無水物とジシロキサ
ンとから誘導されるポリイミドはジグリムに対する溶解
性は限定されているが、N−メチル−2−ピロリドンの
ごとき前記した極性溶剤およびクレゾール酸(メチルフ
エノール)のごときフエノール系液体に対してはより大
きな溶解性を示す。しかしながら、ポリイミド中にポリ
シロキサンが存在する場合、溶解度は増大する。例え
ば、ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物と、前記
の式でRがメチル基,xが6,yおよびzが0である
ビス(アミノフエノキシブチル)ポリシロキサンとから
誘導されたポリイミドは温ジグリクムに可溶であり、2
5重量%溶液が得られる。
【0100】溶液の固形分含有量が室温で25%または
それ以上の場合、溶剤中でのポリイミドの溶解性はポリ
イミドのシロキサン含有量が40モル%以上のとき、最
も良好である。ポリイミドの溶解性はシロキサン含有量
が40モル%以上のとき著しく増大する;前記したごと
くポリイミドが100モル%のシロキサンを含有する溶
液を調製し得る。
【0101】シロキサン含有量が40モル%以下の場合
には室温で妥当な時間内に25%固形分の溶液を調製す
ることのできる溶解度を得ることは困難である。しかし
ながら、加熱によりかかる溶液が得られる。固形分含有
量を約25%以下に減少させた場合にはポリイミド重合
体溶液が室温でより容易に得られる。
【0102】溶液中の固形分が約25%以上に増大しそ
してポリイミドのシロキサン含有量が約40モル%以下
であるときは、固形分の溶解は室温では次第に困難にな
るが、高温で加熱することにより溶解する。
【0103】ポリイミド中のシリコーンにより系が可溶
化されるということが結論として云い得る。すなわち、
シロキサンはポリイミドを大多数の溶剤に対して可溶に
せしめる。ポリイミドのシロキサン含有量が増大すれば
する程溶剤中での溶解度が増大する。
【0104】エチレングリコールのモノアルキルおよび
(または)ジアルキルエーテルと縮合ポリエチレングリ
コールおよび(または)5員環以下の環状エーテルとか
ら誘導される溶剤、例えばジクリム中への溶解性によ
り、従来使用されている他の溶剤に溶解させる場合に比
較して、他の利点が得られる。すなわち、基本に施した
後、従来使用されている極性溶剤に必要とされる温度よ
り著しく低い温度で溶剤を蒸発させることにより柔軟な
ポリイミド被膜を形成させ得る溶液を調製することがで
きる。かくして、150℃以下、場合によつては100
℃以下の温度での蒸発により、ポリイミド被膜を形成さ
せ得る。例えば、2,2−ビス〔4,4′−ジ(3,4
−ジカルボキシフエノキシ)フエニル〕プロパン酸二無
水物とm−フエニレンジアニリンとから得られたかつ4
0モル%のビス−アミノフエノキシブチルテトラメチル
ジシロキサンを含有するポリイミドをジグリムに溶解し
て調製した固形分含有量25%の溶液を、被覆剤として
基体に施しついで約75℃〜約95℃の温度で20〜3
0分間溶剤を蒸発させて乾燥することにより、厚さ1〜
2mmの被膜を形成させることができる。固形分含有量
は適用方法(浸漬,噴霧,塗布,紡糸等)および最終用
途に応じて変動させ得る。被覆を反復することにより所
望の厚さを得ることができる。
【0105】ポリシロキサン(すなわち、Rがメチル
基であり,xが大きい,例えば10〜100またはそれ
以上)との関係においてポリイミドの溶解性を増大させ
得ることが認められた。しかしながら、この熱可塑性
(140℃で流動)の、可溶性ポリイミドを、約240
℃で加熱することにより熱硬化性材料に転化させ得る。
メチル基または水素原子が加熱により移動して遊離基が
生成し、そして不可逆的結合機構により架橋が生ずるも
のと思われる。
【0106】更にポリシロキサン含有ポリイミドとの関
係において、2個またはそれ以上のジフエニルシロキサ
ン単位(RおよびRがフエニル基,yが3またはそ
れ以上)が相互に隣接しているときは引張強度が改善さ
れることが認められた。
【0107】つぎの第1表に原料の変化と得られたポリ
イミドの性質とを示す: A.熱硬化性;不溶性;接着性,やや良好〜不良;伸張
度6〜18%;低温特性,不良;充填剤の配合困難,耐
コロナ放電性または耐輻射線性なし。 B.Aに類似,但し、改善された溶解度と可撓性を有す
る。 C.熱可塑性;可溶性;接着性良好;伸張度30%;低
温特性良好;コロナ放電および他の輻射線に対して安
定;改善された湿潤性を有する;充填剤配合可能;Aよ
りTg低い。 D.熱可塑性;可溶性;接着性良好;低温特性優秀;C
より伸張度および可撓性大;脆化および疲労に対して耐
久性;ポリシロキサン単位により最終製品の性質の調節
可能。 E.熱硬化性;溶解性が限定されている;被膜不良;熱
安定性が限定されている。 F.Tg高い;溶解性が限定されている;CまたはDよ
り硬い。 G.Tg高い;Fより可撓性大;Fより溶解性大;Cま
たはDより硬い。 H.Fより溶解性良好;CよりTg高い;Cより被膜強
い。 I.FまたはHより溶解性良好;Fより可撓性大;Hよ
りTg低い;Fより低温特性良好。 J.ビニル基,アセチル基およびアセチレン基より架橋
して熱硬化し得る。 K.Jに類似。 L.熱可塑性;可溶性;接着性不良;伸張性不良;耐コ
ロナ放電および耐輻射線性。 M.Lに類似;可撓性大;溶解性良好;LよりTg低
い。 N.熱可塑性;可溶性;被膜良好;接着性,優秀;Lよ
りTg低い;Lより可撓性大;低温特性良好。 O.熱可塑性;溶解性大;低温特性,優秀;接着性良
好。 P.熱可塑性;被膜不良;耐熱性低い。 Q.熱可塑性;任意の割合のアミンに可溶;NよりTg
高い;被膜、より硬い。 R.Qに類似、但し溶解性より大;可撓性,より大;T
g,より低い。 S.Qに類似、但し、Qより溶解性および可撓性大;R
より硬い。 T.Rに類似、但しより可撓性でかつTgより低い。 U.Jと同じ。 V.Jと同じ。 W.Nに類似、但し、より可撓性でTg,より低くか
つ、低温特性より良好。
【0108】前記したことから明らかなごとく,シロキ
サン単位を含有するポリイミド重合体の性質は非常に広
い範囲に亘つて任意に変化させ得る。反応剤を調節する
ことの他に、種々のポリイミドをブレンドすることによ
りシロキサン含有ポリイミドの性質を変性することもで
きる。すなわち、種々のシロキサン含有ポリイミドを混
合しかつブレンドすることにより、所望の性質を得るこ
とができる。シロキサン含有ポリイミドとシリコーン不
含ポリイミドは、相溶性が低いため、容易にブレンドし
得ない。
【0109】アミン成分と酸無水物との反応は適当な溶
剤中で、縮合触媒の存在下で行われる。溶剤は反応剤と
生成物とを溶解するものであることが必要である。原料
の組合せ、例えば無水物、アミンまたはシロキサンおよ
びアミンの組合せを使用した場合には、成分の反応性に
注意することが必要である。反応速度の相違のため、ラ
ンダム共重合体よりブロツク共重合体を製造することが
通常好ましい。
【0110】ポリイミドを製造に使用するアミン成分の
一部または全部が前記したアミン置換シロキサン単位で
あり得るので、ポリイミドは痕跡のアミンと1種それ以
上の他のアミンを含有するものから、100%のシロキ
サンを含有し他のアミンを含有していないものまでであ
り得る。例えば0.01モル%〜100モル%のビス−
アミノシロキサンを使用し得る;しかしながら、大部分
の用途においては約5モル%〜100モル%のシロキサ
ンを含有する、従つて1種またはそれ以上のアミンから
構成され得るアミン成分を95〜0モル%含有するポリ
イミドが使用されるであろう。
【0111】ポリイミドが100モル%のシロキサンを
含有する場合には、反応工程をつぎの順序で行うことが
効果的であることが認められた;すなわち、 (a) 酸無水物とビス(アミノシロキサン)からなる
反応混合物を調製しかつ適当な溶剤中で攪拌する。 (b) 2種の反応剤の反応により還流反応中に水が生
成する。 (c) 還流反応により生成した水を共沸により除去す
る。 (d) 水を完全に除去した後、得られた重合体溶液を
冷却しついで適当な方法,例えば重合体溶液を▲ろ▼過
しついで過剰な量のメタノール中に注入して重合体を沈
澱させることにより回収する。 (e) 沈澱した重合体物質を▲ろ▼過により分離し、
新しいメタノールで数回洗浄しついで好ましくは約60
℃〜70℃の上昇温度と真空下で乾燥して、メタノール
と他の付着している溶剤を蒸発させる。
【0112】ポリイミドがシロキサンの他にアミン成分
を含有している場合はつぎの方法が効果的である: (a) 酸無水物成分を先ず適当な溶剤中で主要成分の
シロキサンおよびアミン成分と反応させる。この主要成
分は有機アミンであるかまたはビス(アミノシロキサ
ン)であり得る。 (b) 酸無水物と主要成分との反応は還流下で行わ
れ、水が生成する。 (c) 反応混合物を還流させることにより生成した水
を共沸により除去する。 (d) 反応が完了し、還流反応により生じた水を完全
に除去した後、反応混合物を通常、室温またはそれより
僅かに高い温度に冷却する。 (e) ついで第3成分、すなわち、有機アミンまたは
ビス(アミノシロキサンを反応混合物に添加しついで得
られた混合物を、上昇温度でかつポリイミドの重合体溶
液を得るのに十分な時間加熱する。 (f) 最後の反応の完了後、得られたポリイミドを適
当な方法,例えばポリイミドを▲ろ▼過しついで過剰の
メタノール中で沈澱させることにより回収する。 (g) 沈澱した重合体を▲ろ▼過により分離し、新し
いメタノールにより数回洗浄しついで好ましくは約60
〜70℃の温度で、真空下で乾燥してメタノールと付着
している溶剤とを蒸発させる。
【0113】所望の生成物がポリ(半アミド)である場
合には、シロキサンを含むアミン成分を結合させついで
0℃に冷却する。ついで酸無水物成分を長時間かかつて
添加する。ポリ(半アミド)は加熱を行わずかつ触媒を
使用することなしに生成する。ポリシロキサンは驚くべ
き熱安定性と低いTgとを有するため、ポリイミドは溶
剤を使用しないで熱溶融重合によつても製造し得る。こ
の場合、単に原料を等モル量混合しついで加熱する。一
つの方法においては原料を約300℃に加熱された押出
機中で混合しそして連続的にポリイミド製品を押出す。
【0114】前記したごとく、シロキサン単位を含有ポ
リイミドは電線エナメルとして、電気装置、印刷回路板
および半導体装置用の相似(conformal),保
護、接合および不動体化被覆剤として特に有用である。
上記ポリイミドは種々の好ましい物理的特性を有するの
で、電気装置で使用するのに適している。ポリイミドは
その場で塗布し、乾燥しかつ硬化させることを容易に行
い得るものである。ポリイミドは分解せず、これを施さ
れた装置の特性を増大させる。ポリイミドはこれが施さ
れた表面に強固に接着し、特に半導体装置に使用された
場合、装置表面のイオンの移動を防止し、また、乾燥ま
たは硬化工程中に、装置の操作特性に有害ないかなる物
質をも放出することがない。ポリイミドは湿分に対し不
透過性でありかつ良好な耐磨耗性を示し、その結果、被
覆が施された表面を保護する。
【0115】ポリイミドはまた複数の層として施すこと
ができ、必要に応じて厚い被覆を形成させることもでき
る。ポリイミドはそれ自体で十分に接着することができ
る。電子機器をコロナ放電が問題となる回路に使用すべ
き場合、ポリイミドは、硬化したときは、良好な耐コロ
ナ性を示す。
【0116】ポリイミドが本来、所望の性質の全てを、
要求される程度まで示すことができないものである場合
には、かかるポリイミドを所望の最終的な性質を得るた
めに変性することができる。しばしば、遊離したアルカ
リおよび重金属イオンにより、半導体装置の電気的特性
に好ましくない低下が生ずることがある。従つて、ポリ
イミドをこれにキレート化剤を混合するかあるいは化学
的に結合させることにより変性し得る。この場合にも、
保護されるべき表面への適用の容易性と適度な硬化また
は乾燥時間とは依然として保持される。このことはポリ
イミドからなる被覆用材料を大量生産される電子機器の
製造に使用する場合に特に興味のあることである。
【0117】ポリイミドは半透明である。かかる材料
は、他の所望の特性が保持されている場合、光起電装置
の製造に有用である。特に光線放射ダイオード(lig
htemitting diode)を他の半導体装置
に結合して、この装置を光線放射ダイオードの作動に応
答して始動または停止するものに変換させることが好ま
しい。本発明のポリイミドは保護被覆を太陽電池のごと
き光起電装置の露出表面に接着させるのにも使用し得
る。
【0118】ポリイミドの誘電強度(dielectr
ic strength)は該ポリイミド中に適当な充
填剤物質を混入させることにより更に増大させ得る。ポ
リイミドとほぼ同一の誘電率を有する電気絶縁材料をポ
リイミド中に混入させることが好ましい。充填材料は基
体に施したときに、ポリイミド被覆全体に均一に分布さ
せる。充填剤として適当な他の材料は、その誘電率はポ
リイミドより大きいが電気の伝導に対して比較的良好な
抵抗を示す材料である。適当な電気絶縁性充填剤物質と
しては酸化アルミニウム,酸化珪素,ガラス繊維,窒化
硼素,石英,マイカ,酸化マグネシウム,活性化ポリテ
トラフルオロエチレン等を微細に粉砕したものを挙げる
ことができる。
【0119】充填剤を含有するポリイミドを使用したか
あるいは充填剤を含有していないポリイミドを使用した
かに拘わりなく、所与の装置の電気的特性は向上する。
ポリイミドは液状ガス中に約−100℃で浸漬し、約3
00℃の炉内で加熱しついで約400℃またはそれ以上
の温度にするための液状ガス中にもどすことからなる反
復加熱サイクルに耐える固有の弾力性を有する。更にポ
リイミドは約400〜500℃迄の短時間の温度変化
(excursion)に耐え、その電気的特性を失う
ことがない。
【0120】ポリイミドは酸化珪素,窒化珪素,窒化ア
ルミニウム等の電気絶縁層上に施し得る;またポリイミ
ドは上記物質の絶縁層としてその場で施すこともでき
る。
【0121】シロキサン単位を含有するポリイミドはそ
の性質により、2種の他の半導体の利用分野で有用であ
る。その一つはダイの接着と電線の接着とに関するもの
であり、この分野では完成した小型部品(chip)を
外装容器(package)に接着し、リード線を接続
しそして外装容器を密封して、直ちに販売し、使用し得
る半導体装置を形成させる。そのすぐれた接着性と耐熱
性のために、シロキサン単位含有ポリイミドは、予備成
形接着(preform bonding)に有用であ
り、この場合、ポリイミドを外部容器のダイ接着帯域に
施しついで溶剤を蒸発させる。
【0122】その後、小型部品またはダイは外装容器の
ダイ接着帯域に載せそして適度に加熱することにより、
小型部品を外装容器に強固に接着させる。ポリイミドに
銀粒子のごとき導電性材料を混入して、導電性接着剤を
得ることができる。
【0123】ダイの接着を行つた後、電線の接着工程を
行うが、この工程では小型部品を金またはアルミニウム
の細線により外装容器のリード線に連結する。ついで外
装容器の内部に可撓性のポリイミドを充填しついで容器
に蓋をした後、密閉する。可撓性ポリイミドは、その可
撓性またはその熱膨張性またはその両者により、包装さ
れた装置を、その内側の細線を破断することなしに熱サ
イクルに耐えるものにせしめる;他のポリイミドを使用
した場合には熱サイクルの際に細線が破断される。
【0124】シロキサン単位含有ポリイミドの半導体の
分野での他の利用方法は、半導体装置上で不動態化被覆
剤として使用する方法である。この場合、ポリイミド
は、現在、多くの場合ガラスが使用されている半導体装
置の最終の外部被覆剤として使用される。
【0125】実質的に不活性でかつ耐熱性の、しかも加
熱により流動することができかつすぐれた誘電率を有す
る熱可塑性ポリイミドは不動態化被覆剤としての用途を
有する。半導体装置にポリイミドを施した後、ポリイミ
ド中に孔を形成させ、装置に電線を接続しついで装置を
加熱する;ポリイミドは流動して電線の周囲の孔を満
し、かくして、自己均質化性不動態化被覆が得られる。
【0126】半導体装置上に不動態化被覆を形成させる
別の方法においては、該装置にポリ(半アミド)の層を
回転被覆(spin coating)により施して、
その後、被覆された装置を加熱して溶剤を蒸発させ、部
分的に硬化させる。
【0127】ついでポリ(半アミド)上にミクロ電子フ
オトレジスト(microelectronic ph
otoresist)を施し、マスクを介して露光す
る。現像後、露光したポリ(半アミド)を溶解して除去
する。電線を装置に接触させ、装置を加熱する;ポリ
(半アミド)は電線周囲の孔を満し、硬化して、半導体
のための水不透過性で耐引掻性を有する、連続不動態化
被覆が形成される。
【0128】シロキサン単位含有ポリイミドはその接着
性と誘電特性により、小型部品(chip)の2層また
はそれ以上の層を結合させて多層半導体装置を製造する
のに使用し得る。
【0129】シロキサン単位含有熱可塑性ポリイミドは
圧縮成形、フイルム注型および溶液・繊維紡糸法により
加工し得る。その高い伸張性と可撓性とにより、ポリイ
ミドは、特に薄層フイルム状製品,すなわち、フイル
ム,エナメル,接着剤,塗料および繊維の製造に有用で
ある。ポリイミドは注型することができ、そしてこれら
のポリイミドを注型して得られる部品は300℃におい
ておよび短時間の場合には500℃という高温におい
て、例えばグラフアイトおよびガラス繊維積層品の加工
および繊維のホツト−ドレイニング中の上記のごとき高
温において強度を保持している。加工温度においては反
応副成物は全く生じないので、積層品、被膜および塗料
における孔の発生および不良品の発生は最少限となる。
シロキサン単位含有ポリイミドはつぎの一般的性質を有
する;ポリイミドは単に、十分な時間、良好な流動性を
示すのに必要な圧力下でガラス転移温度以上に加熱する
ことにより成形される;その伸張性により良好な機械加
工性が付与されかつ脆弱性を示さない;ポリイミドは十
分な高温特性を得るための後硬化処理を必要としない;
ポリイミドは必要に応じて再生して使用できかつ再流動
化により多くの場合、不完全な積層品を完全なものに修
正し得る;ポリイミドは慣用の注型機械を使用して溶液
から注型してフイルムを形成させ得る;このフイルムは
支持体を使用する用途と使用しない用途のいずれにも有
用である;このフイルムは熱シールによりそれ自体と、
あるいは、他のポリイミドに良好に接着する;ポリイミ
ドを溶液紡糸することにより、耐炎性,耐高温性の繊維
製品を製造するための繊維が形成される;ポリイミドを
種々の充填剤と注型することにより高温における大きな
強度と耐炎性を有する部品が得られる;充填剤を含まな
い成形部品も低い熱膨張率を有するが,ガラス−グラフ
アイトおよびアスベストを含有する部品は更に低い熱膨
張率を有する;ポリイミドは磨耗性の低い部品を与えそ
してグラフアイト粉末,モリブデンまたはタングステン
ジサルフアイドまたはPTFEを混入させた成形用コン
パンドはピストンリング,弁座,ベアリングシールおよ
び推圧洗浄機のごとき自己潤滑化磨耗表面を有する部品
を与える。
【0130】積層品は高圧平板プレス,低圧真空バッグ
または中圧真空オートクレーブバツク中で製造される。
ガラス,グラフアイトまたは石英布に含浸させるための
含浸ワニスとして、あるいは、耐炎性,高温強度および
レーダードームにおいて使用する際に有用な良好な電気
的特性を有する積層品,プリント回路板,放射性廃棄物
容器および熱エンジンの近くで使用されるタービン翼お
よび構造部品の製造に使用するガラス,硼素,グラフア
イトまたはアラミド(aramid)繊維に含浸させる
ための含浸剤として、溶液を使用し得る。
【0131】ポリイミドは液体ヘリウム温度〜1100
゜Fの範囲において良好な機械的性質を有する。ポリイ
ミドは引張強度および衝撃強度を有しかつ引裂開始に対
し大きな耐久性を示す。室温での特性はポリエステルフ
イルムと同等であるが、−453゜Fにおいてポリイミ
ドフイルムは1/4インチマンドレルの周囲で破壊せず
に屈曲することができ、また、932゜Fにおいて35
00−4000PSI程度の引張強度を示す。
【0132】ポリイミドについての上述の説明において
は、ビス(アミノ)ポリシロキサンを用いてポリシロキ
サン単位をポリイミド中に導入することを説明した;し
かしながら、ポリシロキサン単位はポリシロキサン二無
水物を経てポリイミド中に導入することができ,かつ同
一の効果が得られることは明らかであろう。
【0133】イミド結合とエステル結合の両者を含有す
るポリエステルイミドも挙げるべきである。一例を示せ
ば、無水トリメリット酸をハイドロキノンジアセテート
と反応させて式: の二無水物を形成させる。この二無水物とジアミンとを
反応させてポリエステルイミドを得る。別法において
は、m−フエニレンジアミンのごときジアミンと無水ト
リメリット酸とを反応させて、式: のポリエステルイミドを得る。
【0134】このイミドを分岐鎖構造を有する末端ヒド
ロキシル基含有ポリエステルのごときヒドロキシル基含
有物質と反応させることにより架橋させることができ
る。
【0135】シロキサン単位は官能性基Fを適当に選択
することにより、これらのポリエステルイミド中に容易
に導入し得る。
【0136】2.ポリ(アミド−イミド) ポリ(アミド−イミド)は有機ジアミンとトリカルボン
酸無水物との反応生成物である: ジアミン成分はポリイミドとの関係で述べたものと同一
の群から選ばれる。
【0137】トリカルボン酸無水物においてA′は下記
のごとき化合物から得られた3価の有機基である;すな
わち、トリメリツト酸無水物;2,6,7−ナフタレン
トリカルボン酸無水物;3,3′,4−ジフエニルトリ
カルボン酸無水物;3,3′,4−ベンゾフエノントリ
カルボン酸無水物;1,3,4−シクロペンタンテトラ
カルボン酸無水物;2,2′,3−ジフエニルトリカル
ボン酸無水物;ジフエニルスルホン−3,3′,4−ト
リカルボン酸無水物;ジフエニルイソプロピリデン−
3,3′,4−トリカルボン酸無水物;3,4,10−
プロピレントリカルボン酸無水物;3,4−ジカルボキ
シフエニル−3−カルボキシフエニルエーテル;エチレ
ントリカルボン酸無水物;1,2,5−ナフタレントリ
カルボン酸無水物等。かかる無水物に対応する酸も有用
である。
【0138】ポリイミドとの関係で述べたジエーテル含
有酸無水物に類似するトリカルボン酸無水物も使用し得
る。
【0139】アミン成分の一部または全部をビス(アミ
ノ−シロキサン)により置換し得る;また、無水物成分
の一部または全部をシロキサン含有トリカルボン酸で置
換し得る。かくして式: (式中の記号は前記と同一の意義を有する)で示される
シロキサン単位を含有するポリ(アミド−イミド)が提
供される。
【0140】ポリイミドの場合と同様に、反応は単にア
ミン成分とトリカルボン酸成分とを混合することによ
り、アミドの生成を伴いながら段階的に進行する。イミ
ドは180〜200℃の温度で加熱して環化することに
より生成する。
【0141】シロキサン単位を含有するポリ(アミド−
イミド)はすぐれた高温性能を有しており、低温〜50
0゜Fの温度で使用可能でありかつ熱サイクルに耐久性
を示す;ポリ(アミド−イミド)は高い引張強度、可撓
性、耐衝撃性および圧縮強度、すぐれた伸張性および良
好な耐クリープ性を有する。更にポリ(アミド−イミ
ド)は低い熱膨張率、耐炎性、核およびUV輻射線に対
する堅牢性および良好な電気的特性を有する。シロキサ
ン単位の存在により耐薬品性と吸湿性が改善される;シ
ロキサン単位の存在により成形用組成物の流動性が改善
され、その結果、この組成物はシロキサン単位を含まな
いポリ(アミド−イミド)を加工するのに必要なものよ
り低い成形温度と圧力下で加工し得る。
【0142】シロキサン単位を含有するポリ(アミド−
イミド)は種々の用途を有する。このポリ(アミド−イ
ミド)は耐熱性と耐コロナ放電性とを有するため、電導
体の絶縁剤として有用である。ポリアミドまたはポリ
(アミド−イミド)の溶液を銅線、アルミニウム等のご
とき電導体に施しついで加熱して溶剤の蒸発および(ま
たは)イミド化を完了させることができる。かくして、
良好な電気的特性、耐熱性および可撓性を有するモータ
ーおよび発電機の電線被覆を形成させることができる。
ポリ(アミド−イミド)またはポリ(アミド)の溶液か
ら、フイルムおよび繊維を押出すかまたは注型し得る。
使用し得る溶剤は例えばN,N−ジメチルホルムアミ
ド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチル
ホルムアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N
−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルスルホキシ
ド、N−メチル−2−ピロリドン、ピリジン、ジメチル
スルホン、ヘキサメチルホスホルアミド、テトラメチレ
ンスルホン、フエノール、フエノール−水混合物および
ジメチルテトラメチレンスルホンである。これらの溶剤
と、ベンゼン、ベンゾニトリル、ジオキサン、β−エト
キシエチルアセテート、ブチロールアセトン、キシレ
ン、トルエンおよびシクロヘキサンのごとき他の不活性
有機溶剤との混合物も使用し得る。
【0143】ポリ(アミド−イミド)を製造するために
使用されるアミン成分の一部または全部が前記したごと
きアミン置換シロキサン単位であり得るので、ポリ(ア
ミド−イミド)は痕跡量のシロキサンと1種またはそれ
以上の他のアミン成分とからなるものから、シロキサン
100%からなり他のアミン成分を含まないものまでで
ある。従つて、0.01〜100%のビス(アミノシロ
キサン)を使用し得る;しかしながら、多くの用途にお
いては約5モル%〜100モル%のシロキサンおよび従
つて、1種またはそれ以上のアミンからなるアミン成分
95モル%〜0モル%からなるポリ(アミド−イミド)
が満足し得るものである。シロキサン単位が酸または無
水物の形で提供される場合、対応する関係が適用され
る。
【0144】3. ポリカーボネート ポリカーボネート樹脂は有機ジヒドロキシ化合物のホス
ゲン化により製造される重合体状カーボネートエステル
である。市販のポリカーボネート樹脂は下記のごときホ
スゲンとビスフエノールAとの反応により製造される: (式中、nは約50〜約400である。)
【0145】ポリカーボネートは多方面の広い用途を有
する材料であるが、ある種の欠点、例えば塩素化炭化水
素および他の溶剤に対する堅牢性が低い;吸水性を示
す:切欠き感度(notch sensibilit
y)を有する、すなわち、ループ線応力を受け易い;応
力クラツキングが油またはガソリンとの接触により助長
される;および臨界厚さに制限がある等の欠点を有す
る。1/8″バーを使用するアイゾツト衝撃試験におい
てはノツチ付バー1インチ当り、12〜16フイート・
ポンドの値が得られる。しかしながら、不完全なポリカ
ーボネートは約0.2インチの厚さにおいて高エネルギ
ー吸収性延性破壊を示すものから低エネルギー吸収性脆
性破壊を示すものに変化し、約0.2インチの厚さにお
いて明瞭な衝撃強度の低下を示す。
【0146】ポリカーボネート樹脂の性質は式: (式中の種々の記号は前記と同一の意義を有する)のシ
ロキサン単位の導入により改善し得る。特に、当初、ビ
スフエノール系または他のホスゲン−反応性誘導体の形
で存在するシロキサンを0.01〜30モル%含有し得
る。一般的には0.1〜15モル%のシロキサンを存在
させるが、この水準において種々の性質に向上が認めら
れる;厚い部分の耐衝撃性は炭化水素および他の溶剤に
対する堅牢性におけるごとく向上する。低温特性が向上
し、U.V.輻射線に暴露したときに黄変する傾向が減
少する。
【0147】かくして、一具体例によれば、ホスゲンと
式: で示されるシロキサンとの反応生成物が提供され、また
他の具体例によれば、ホスゲン、ビスフエノールAおよ
び前記したごときビスフエノール系シロキサンとの反応
生成物が提供される。反応はビスフエノールAのホスゲ
ン化についての標準的条件下で容易に生起する;フエノ
ール性置換シロキサンはビスフエノールAとほぼ同一の
速度で反応する。
【0148】シロキサン含有ポリカーボネートは射出成
形、押出成形および吹込成形を含む、全ての標準的熱可
塑性樹脂成形法により容易に加工し得る。真空、加圧ま
たはドレープ成形法を使用してシートを製造し得る。こ
のポリカーボネートは溶解性があり、接着剤で接着し、
塗装し、印刷し、熱スタンプを施し、超音波溶接しそし
て加熱により標識を付することができる。
【0149】4.ポリフエニレンサルフアイド ポリフエニレンサルフアイドはジクロルベンゼンと硫化
ナトリウムとを極性溶剤中で反応させることにより製造
される結晶性芳香族重合体である。 ポリフエニレンサルフアイド樹脂の性質は式: (式中の記号は前記と同一の意義を有する)のシロキサ
ン単位の導入により改善し得る。当初、ジハライドまた
は他の反応性誘導体の形で存在するシロキサン単位を
0.01〜30モル%導入し得る。一般的には0.1〜
15モル%のシロキサン単位を存在させ得るが、この水
準において種々の性質に改善が認められる。かくしてシ
ロキサン変性ポリフエニレンサルフアイドが得られる
が、この重合体は良好な耐溶剤性および耐薬品性、低い
摩耗率、成形の容易性、耐高温性、耐炎性および良好な
電気的特性を有する。またこの重合体は改善された可撓
性とすぐれた引張強度を有する。
【0150】一具体例においては、硫化ナトリウムと
式: のシロキサン単位との反応生成物が提供され、また他の
具体例によればジクロルベンゼン、硫化ナトリウムおよ
び上記ジクロルシロキサンとの反応生成物が提供され
る。
【0151】反応は双極・中性溶剤中で容易に進行しそ
してジクロルシロキサンとジクロルベンゼンと硫化ナト
リウムとの反応速度は前記の場合と同様である。得られ
る重合体は容易に射出成形することができ、寸法安定性
を有しかつ耐熱性の部品が得られる。
【0152】5.スルホン重合体 ポリスルホンはビスフエノールAのごときビスフエノー
ル系化合物とジクロロジフエニルスルホンとから製造さ
れる: ポリスルホン重合体の性質はこの重合体中に式: (式中の種々の記号は前記と同一の意義を有する)のシ
ロキサン単位を導入することにより改善し得る。当初ジ
ヒドロオキシドのアルカリ金属塩として存在するシロキ
サン単位0.01〜約30モル%を導入することができ
る。通常、0.1〜15モル%のシロキサンを存在させ
るが、この水準において種々の性質に改善が認められ
る。すなわち、改善された耐溶剤性、高い耐熱および耐
酸化性、高い耐加水分解性および耐無機薬品性および改
善された電気的特性を有するシロキサン変性ポリスルホ
ン重合体が得られる。このポリスルホン重合体は低い可
燃性と発煙性とを有しかつ改善された可撓性と柔軟性と
を有する。シロキサン単位はTgを低下させ従つてシロ
キサン単位含有ポリスルホン重合体は低い溶融粘度、従
つて良好な成形性を示す。極めて近接した公差(tol
erance)を有する、従つて非常に低いクリープを
示す部品を成形し得る。摩耗率も低減する。
【0153】一具体例においてはジクロルジフエニルス
ルホンと式: のシロキサンとの反応生成物が提供され、また他の具体
例によれば、ジクロルジフエニルスルホン、ビスフエノ
ール系化合物のアルカリ金属塩および前記したごときポ
リシロキサンのアルカリ金属フエノキシド誘導体の反応
生成物が提供される。
【0154】反応はジメチルスルホキシドのごとき双極
・中性溶剤中で容易に進行し、ビスフエノール系化合物
とシロキサンとの反応速度は従来の方法と同様である。
得られた重合体は容易に射出成形することができ、寸法
安定性がありかつ300〜400゜Fの温度に耐える部
品が得られる。この重合体は熱成形することができ、溶
液から注型によりフイルムにすることができ、そして、
吹込成形および押出成形によりシート、パイプおよび他
の製品を製造することができる。また上記重合体は隔膜
に成形して、逆浸透(reverse osmosi
s)水精製法に使用し得る。
【0155】6.芳香族ポリエステル(ポリアリーレー
ト) ポリアリーレート重合体はアリールジカルボン酸とビス
フエノールAの芳香族ポリエステルである。酸としては
イソフルタル酸、テレフタル酸およびこれらの混合物が
挙けられる。ビスフエノールの例としてはp,p′−ビ
フエノールおよびビスフエノールAが挙げられる。この
重合体はp−ヒドロキシ安息香酸により変性し得る。
【0156】ビスフエノールAとテレフタル酸およびイ
ソフタル酸との反応生成物はつぎの式で示される: 一方、p,p′−ビフエノール、p−ヒドロキシ安息香
酸およびテレフタル酸の反応生成物はつぎの式で示され
る:
【0157】ポリアリレート重合体の性質は該重合体中
に、式: (式中の種々の記号は前記と同一の意義を有する)のシ
ロキサン単位を導入することにより変性し得る。
【0158】当初、ジヒドロキシドまたはジカルボン酸
として存在するシロキサン単位の0.01〜約30モル
%を導入し得る。通常、0.1〜15モル%のシロキサ
ン単位が導入され、この水準で種々の性質に改善が認め
られる。すなわち、有機溶剤による応力−クラツキング
および加水分解に対する改善された堅牢性、およびより
低いTgを有し、従つてより低い溶融粘度従つてまた良
好な成形性を有するシロキサン変性ポリアリーレート重
合体が得られる。更にこれらの重合体は良好な可撓性と
柔軟性とを有する。
【0159】浴融粘度の問題は重要な改善である。従来
は成形時の流動性を改善するために、ポリエチレンのご
とき結晶性熱可塑性樹脂が使用されていたものである。
【0160】上記重合体は高いモジユール、曲げ回復性
(flexural recovery)改善された
U.V.安定性を有しかつ改善された電気的特性を有す
る。この重合体は注型または押出により成形し得る。一
具体例においては、芳香族ジカルボン酸と前記したごと
きジヒドロキシシロキサンとの反応生成物が提供され
る。他の具体例によれば、ビスフエノール系化合物と前
記したごときビス(ジカルボキシシロキサン)との反応
生成物が提供される。
【0161】7.エポキシ重合体 エポキシ樹脂は有用な熱硬化型樹脂に転化され得る、α
−オキシラン基を1個またはそれ以上含有する分子であ
る。“エポキシ”樹脂という一般的な用語は未硬化の熱
可塑性樹脂と硬化した熱硬化樹脂の両者に適用される。
【0162】最も広く使用されているエポキシ樹脂はビ
スフエノールAのジグリシジルエーテルであり、この樹
脂はエピクロルヒドリンとビスフエノールAとをアルカ
リ性触媒の存在下で反応させることにより得られる。こ
の樹脂はつぎの式により表わされる:
【0163】製造条件を制御しかつエピクロルヒドリン
とビスフエノールAとの比率を変えることにより、種々
の分子量の重合体を製造し得る。液状樹脂については上
記式におけるnは通常、1以下であり、固体樹脂につい
てはそれは通常2またはそれ以上である。
【0164】他の種類のエポキシ樹脂はノボラツク、特
にエポキシフエノールおよびエポキシクレゾールノボラ
ツクである;エポキシクレゾールノボラツクはつぎの式
で示される:
【0165】このエポキシ樹脂はフエノール−ホルムア
ルデヒドまたはクレゾール−ホルムアルデヒドとエピク
ロルヒドリンとの反応により得られる。更に他の種類の
エポキシ樹脂は脂環式エポキシ樹脂である;この樹脂は
環式オレフインの過酢酸エポキシド化(peracet
io epoxidation)により、あるいは、テ
トラヒドロフタル酸のごとき酸とエピクロルヒドリンと
を縮合しついで脱ハロゲン化水素を行うことにより製造
される。
【0166】更に他の種類のエポキシ樹脂は宇宙船工業
において複合材料および構造用接着剤中でグラフアイト
およびガラス繊維と併用される特殊な多官能エポキシ樹
脂である。これらの樹脂としては下記のものがあげられ
る:グリオキサールとフエノールとをHClの存在下で
反応させて得られる多核フエノールのエポキシ誘導体; エピクロルヒドリンとフエノールおよびアミノ基とを反
応させついで脱ハロゲン化水素を行うことにより蒋られ
るp−アミノフエノールのトリグリシジル誘導体: および4,4−メチレンジアニリンのテトラグリジジル
誘導体: 他のエポキシ樹脂はヒダントインのごとき複素環構造に
基づくものであり; 他のものはビスフエノールAの水添に基づくものであ
る。
【0167】エポキシ樹脂は所望の性質を得るためには
架橋剤または触媒により硬化させなければならない;こ
の場合、エポキシ基とヒドロキシ基が架橋を行うための
反応部位である。架橋剤としてはアミン、酸無水物、
酸、アルデヒド縮合生成物およびルイス酸触媒が挙げら
れる。架橋機構はすでに研究されており、Leeおよび
Neville,“Handbook of Epox
y Resins”(Mc Graw Hill,19
67)に記載されている。
【0168】エポキシ樹脂は多方面で広く使用されてい
る樹脂である;それにも拘わらずエポキシ樹脂はある種
の欠点、例えば低い可撓性、低い熱サイクルおよび耐熱
衝撃性および低い耐候性等の欠点を有する。
【0169】エポキシ樹脂の性質は該樹脂中に、式: (式中の記号は前記と同一の意義を有する)のシロキサ
ン単位を導入することにより改善し得る。特に、当初、
エポキシド、アミンまたは無水物の形で存在するシロキ
サンを1〜約50モル%導入し得る。通常、約10〜約
40モル%のシロキサンを存在させるが、この水準にお
いて種々の性質に改善が認められる;例えば他の性質が
低下することなしに可撓性が向上する。低温特性が向上
し、耐候性および種々の輻射線に対する耐久性が向上す
る。
【0170】かくして、一具体例においては、エポキシ
樹脂のエポキシ成分が、一部または全部、式: のビス(エポキシ)シロキサンにより置換される。
【0171】他の具体例においては硬化性エポキシ重合
体中のアミン成分が、部分的にまたは全部、式: のビス(アミノ)シロキサンにより置換され、かくして
エポキシ樹脂とビス(アミノ)シロキサンからなる硬化
性重合体が得られる。
【0172】前記したごとく、エポキシ樹脂は無水物を
介しても硬化することができ従つてシロキサン単位はそ
の二無水物誘導体を使用することによつても導入し得
る。かくしてエポキシ樹脂とビス(ジアンヒドロ)シロ
キサンとからなる硬化性エポキシ組成物が提供される。
下記の二無水物基: および特に は直接に、また下記の二無水物基: (式中、Q′およひZ′はQおよびZと同一の基から選
ばれる)の場合は中間基を介して結合され得る。
【0173】Q′はアリール基であることが好都合であ
り得る: 合成が容易であるという理由から、前記の式において
Z′およびZは酸素であり、Qはフエニレン基であるこ
とが好ましい。
【0174】かくして、シロキサン単位は種々の方法で
導入し得ることが判る;得られる硬化エポキシ樹脂は従
来のものより大きな可撓性を有する。エポキシ樹脂の可
撓性がエラストマー状重合体のそれに近ずくように調節
され得ることも明らかである。
【0175】8. ポリエステル重合体 ポリエステル重合体は酸とアルコールとの反応により製
造される。ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチ
レンテレフタレートのごとき熱可塑性ポリエステルは単
一のグリコールと単一の二塩基性酸とのポリエステル化
反応により得られる。
【0176】“共ポリエステル”という用語は2種以上
のグリコールおよび(または)2種以上の二塩基性酸と
から得られるポリエステルに適用される。例えばポリエ
チレンテレフタレートはテレフタル酸またはその官能性
誘導体例えばジメチルテレフタレートから製造される:
【0177】重合反応は通常、270℃以上の上昇温度
において、真空下で溶融縮合重合により行われる。ポリ
エチレンテレフタレートは多くの魅力的な性質、例えば
無定形の場合における透明性と可撓性、適度の耐溶剤性
および水蒸気酸素およびCOに対するある程度の不透
過性を有する。しかしながら、この重合体はある種の欠
点、例えば、ノツチ付アイヅツト衝撃試験により示され
るごとく、結晶化の進行により、室温において徐々に機
械的特性が劣化するという欠点を有する。この重合体は
結晶化した場合、可撓性に欠け、また成形品が型に付着
して表面の外観が不良になる。
【0178】ポリブチレンテレフタレートはジメチルテ
レフタレートと1,4−ブタンジオールとの縮合重合反
応により製造される:
【0179】反応は2段階で行われる。第1工程では過
剰のジオールを使用してメタノールを除去して、プレポ
リマー混合物を得る。第2工程では過剰のジオール除去
を伴う再平衡(re−equilibrium)により
分子量を増大させる。この重合体は、有用なものである
が、ある種の欠点、例えば低い耐破砕性および高いノツ
チ感受性ならびに限定された耐加水分解性を有する。
【0180】他のポリエステルとしてはジオールの一部
または全部としてシクロヘキサンジメタノールを使用し
て得られる重合体が挙げられる。この重合体は500°
F程度の加工温度を要ししかも溶融粘度が高い。更に、
この重合体は炭化水素およびケトンに対する堅牢性が小
さくまた耐U.V.性も劣る。
【0181】熱可塑性ポリエステル重合体の他に、架橋
して熱硬化型材料を形成させるための不飽和部位を有す
る不飽和ポリエステル重合体がある。これらの組成物の
成分は線状ポリエステル樹脂、架橋性単量体および貯蔵
安定性を与えるための重合禁止剤である。
【0182】線状ポリエステルは例えばエチレン性不飽
和二塩基酸、エチレン性不飽和基を含まない二塩基酸お
よび飽和ポリオールの縮合生成物である。代表的な不飽
和中間体は無水マレイン酸とフマル酸である;“飽和”
二塩基酸としては無水フタル酸、イソフタル酸およびア
ジピン酸が挙げられる;グリコールとしてはプロピレン
グリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ルおよびジプロピレングリコールが挙げられる。通常の
架橋性単量体としてはスチレン、ビニルトルエン、メチ
ルメタクリレート、α−メチルスチレンおよびジアリル
フタレートが挙げられる。慣用の重合禁止剤としてはハ
イドロキノン、キノンおよび第3級ブチルカテコールが
挙けられる。
【0183】架橋はフリーラジカル重合開始反応により
生起しそして通常のフリーラジカル供給源は過酸化触
媒、例えばメチルエチルケトンペルオキシド、シクロヘ
キサノンペルオキシド、過酸化ベンゾイルおよびクメン
ハイドロペルオキシドである。
【0184】ポリエステル重合体の性質は該重合体中に
一般式: (式中の記号は前記と同一の意義を有する)のシロキサ
ン単位を導入することにより改善し得る。特に、ポリエ
ステル重合体の酸成分の一部または全部を酸−または酸
無水物官能基を有するシロキサンにより置換し得る。す
なわち、当初、酸、酸無水物または他の反応性誘導体と
して存在する上記シロキサン単位を酸成分として0.0
1〜100モル%の量で導入し得る。通常0.1〜65
モル%のシロキサン単位を存在させ得るが、この水準に
おいて種々の性質に改善が認められる。すなわち、改善
された耐溶剤および耐薬品性、低い摩耗率および成形の
容易性例えば低いTgおよび型への低い付着性を有する
変性熱可塑性ポリエステルが得られる。この重合体は更
に改善された耐加水分解性と耐輻射線性例えば耐U.
V.性を有する。更に重合体の可撓性が向上し、また重
合体が室温で結晶化して物理的性質が低下する傾向が減
少する。更に、良好な可撓性、著しく強化された電気的
特性および上昇温度における安定性を有する熱硬化型ポ
リエステル重合体が得られる。
【0185】一具体例によれば酸−または酸無水物官能
基含有シロキサンとポリオールとの反応生成物が提供さ
れる。例えば、ポリオールと、式: 〔式中、FはCOOH、ジカルボン酸無水物または基F
−Q′−Z′−(Z′はZと同一の基から選ばれ、
Q′はQと同一の基から選ばれ、Fは−COOHまた
はジカルボン酸無水物基である)を表わす〕の化合物と
反応させ得る。
【0186】前記したごとく、合成の容易性という理由
から、好ましい具体例は下記に示すごとき、Qおよび
Q′がフエニレンであり、ZおよびZ′が酸素である化
合物である: 架橋させる用途については適当な官能性基をシロキサン
単位中の、フエニル基または珪素原子上に導入し得るこ
とに留意すべきである。
【0187】9. ポリウレタン重合体 シロキサン単位をウレタン重合体に導入して、撥油およ
び撥水性を増大させかつ耐熱性を改善すること、低温特
性および電気的特性を改善することができ、またより高
いシロキサン含有量においては離型性および自由表面エ
ネルギーの低いことに基づく他の特性を改善し得る。ポ
リウレタンは基本的にはポリイソシアネートと多官能水
素供与体との付加重合反応により製造されるが、この反
応においてポリシロキサン単位をポリウレタン重合体中
に導入することが可能であることが認められた。
【0188】“ポリウレタン重合体”,という用語は通
常はポリイソシアネートとポリオールとの反応により得 る重合体を意味するが、ポリウレタン重合体はポリイソ
シアネートとアミンとの反応により得られ た、ポリウレタンと酸との反応により得られるア
【0189】一具体例においてはポリウレタン重合体の
性質は該重合体中に式: (式中の記号は前記と同一の意義を有する)のポリシロ
キサン単位を導入することにより改善し得る;好ましい
具体例は前記した通りである。ポリウレタンは、当初、
アミン−官能性、ヒドロキシ−官能性、カルボン酸−官
能性またはイソシアネート−官能性化合物として存在さ
せるポリシロキサンを約0.5〜50重量%含有し得
る。
【0190】例えば、ポリシロキサン変性ポリウレタン
を製造するために、ポリシロキサン単位を式: (式中、Fはアミノ基、ヒドロキシル基、イソシアナ
ト基またはカルボキシル基を表わす)の化合物から得る
ことができる。FはQに直接、あるいは中間有機基を
介して連結し得る。
【0191】ポリシロキサン単位は種々の方法でポリウ
レタン重合体中に導入し得る;官能性基としてイソシア
ネート基、アミノ基、ヒドロキシル基またはカルボキシ
ル基を有する官能性基置換シロキサンを使用して、種々
のポリウレタン中間体および最終生成物、例えば末端ヒ
ドロキシル基またはイソシアネート基含有プレポリマ
ー、繊維被覆剤または仕上剤として使用される低分子量
重合体およびエラストマー、保護被覆およびフオームと
して有用な高分子量ポリウレタン重合体を製造し得る。
ポリウレタンエラストマーは通常ガソリン、脂肪族炭化
水素を包含する多くの溶剤に対して顕著な堅宇性を示
し、また、芳香族溶剤に対してはある程度の堅宇性を示
す。このエラストマーはまた、すぐれた耐磨耗性を示
す。エラストマー中にポリシロキサン単位を含有させる
ことにより、耐溶剤および耐水性を保持し、熱安定性を
改善しまた低温特性を向上させることができる。
【0192】ポリウレタンエラストマーは通常、ジイソ
シアネート、直鎖の長鎖ジオールおよびグリコール、ジ
アミンまたはポリオールのごとき低分子量連鎖伸長剤の
反応生成物からなる。エラストアーは通常、プレポリマ
ー法により製造される;すなわち、この方法においては
ジイソシアネートを末端ヒドロキシ基含有ポリエステル
またはポリエーテルと反応させて、末端イソシアネート
基含有プレポリマーを製造する;ついでこのプレポリマ
ーをグリコール、ジアミンまたは多官能性ポリオール
(例えばトリメチロールプロパン)と反応させる(連鎖
を伸長させる);連鎖の伸長を停止させた後、液状物質
を固化させ、型から取出しついで上昇温度で硬化させ
る。
【0193】ウレタンフオームは通常、ジイソシアネー
トと末端ヒドロキシ基含有ポリエーテルまたはポリエス
テルとから製造される。直鎖状または僅かに分岐した重
合体は軟質フオームの製造に使用され、これに対して高
度に分岐した重合体は硬質フオームを生成する。発泡の
際には多くの場合、反応系に水を存在させ、イソシアネ
ートと水の反応により、発泡のための二酸化炭素を発生
させる。硬質フオームについてはトリクロロフルオロメ
タンのごとき低沸点液体が発泡剤として使用されてい
る。触媒、安定化剤、表面活性剤および他の添加剤を適
当に選択することによりフオームの生成、気泡の大き
さ、および種類、密度、硬化等を制御する。ウレタンフ
オーム中にポリシロキサン単位を導入することにより、
硬質、半硬質および軟質フオームの離型性を改善し得
る。絶縁剤として使用されるフオームの耐水および耐溶
剤性を保持し、耐輻射線性も改善し得る。
【0194】塗料およびワニスのごときポリウレタン被
覆剤中にポリシロキサン単位を導入することにより、そ
の耐水性が改善される。広く使用されている被覆剤は二
成分系であり、この場合には、トリレンジイソシアネー
トとトリメチロールプロパンのごときポリオールとの反
応により得られる不揮発性イソシアネートを、多官能性
ポリエステルと反応させる。他の被覆剤は一成分系ポリ
ウレタン塗料であり、この被覆剤はトリレンジイソシア
ネートのごときジイソシアネートと多官能性ポリエーテ
ルとから得られる安定な、末端イソシアネート基含有プ
レポリマーから主としてなる。かかる塗料は遊離のイソ
シアネート基と水または大気中の水分との反応により乾
燥する。反応は不安定なカルバミン酸を経てかつCO
の放出を伴つて進行し、その結果、第1級アミン基が形
成され、これが実にイソシアネート基と反応して、尿素
基を形成する。
【0195】織布をポリシロキサン含有ポリウレタンで
処理することにより、織布に撥油および撥水性が付与さ
れる。
【0196】官能性基置換ポリシロキサンとポリウレタ
ン共反応剤とから高分子量ポリウレタン重合体を形成す
ることができるが、商業的に広く使用されているポリウ
レタン重合体は比較的少数のウレタン結合を含有する共
重合体である。これらの共重合体は種々のセグメント、
例えばポリエーテルおよびポリエステルから主としてな
るセグメントから製造することができかつ200〜1
0,000,通常、約200〜約4000の分子量を有
し得る。出発原料中に適当な量のポリシロキサンを配合
することにより、ポリウレタンの一部として導入した場
合、ポリウレタンに好ましい性質を付与するプレポリマ
ーを製造することができる。例えばポリシロキサン単位
はポリウレタン重合体の重量に基づいて約0.5〜約5
0重量%、通常、1〜約30重量%存在させ得る。
【0197】ポリシロキサン単位をプレポリマーの一部
として導入することの他に、所望の量のポリシロキサン
単位を慣用のプレポリマーとポリイソシアネートとの混
合物中に配合して、ポリシロキサン単位を含有するポリ
ウレタン重合体を製造することができる。別法として、
シロキサン単位含有プレポリマーを使用し得る。
【0198】ポリシロキサン単位はアミン−官能性連鎖
伸長剤としてポリウレタン重合体中に導入し得る。ポリ
シロキサン含有プレポリマーは末端ヒドロキシ基または
イソシアネート基を含有することができかつ前記したご
とく10,000という大きな分子量を有し得るが、2
00〜4000の分子量のものがより有用である。
【0199】末端ヒドロキシ基含有プレポリマーは過剰
のポリヒドロキシ成分と、ポリイソシアネート、末端イ
ソシアネート基含有プレポリマー、ポリカルボン酸、酸
無水物またはハロゲン化アシル、ホスゲンまたはビスク
ロロホルメートのごとき、水酸基と反応性の多官能性成
分との反応により製造し得る。
【0200】ポリヒドロキシ成分はポリオール、ビス
(ヒドロキシ)シロキサン、ポリエーテル、ポリエステ
ル、ポリシロキサン含有ポリエーテル、ポリシロキサン
含有ポリエステルまたはこれらの混合物であり得る。
【0201】ポリオールはポリウレタンの製造において
周知のものであり、つぎのものであり得る:エチレング
リコール、1,3−プロパンジオール、1,4―ブタン
ジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサ
ンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10,−デ
カンジオール、ジー、トリー、テトラーおよびペンタエ
チレングリコール、ビス(4−ヒドロキシブチル)エー
テル、ビス(2−ヒドロキシブチル)チオエーテル、ビ
ス(4−ヒドロキシブチル)チオエーテル、1,4−ビ
ス(3−ヒドロキシプロピル)ベンゼン、グリセリン、
トリメチロールプロパン、1,2,6−ヘキサントリオ
ール、ソルビトール、マニトール、ペンタエリスリトー
ル、2−エチル−1,3−ブチレングリコール、オクタ
メチレングリコール、2−エチル―1,3−ヘキサンジ
オール、ドデカメチレングリコール、テトラデカメチレ
ングリコール、ヘキサデカメチレングリコール、オクタ
デカメチレングリコール。
【0202】ポリオールは脂環式基も含有することがで
き、例えば1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−
ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、4,4′−
ジヒドロキシル−1,1′−ジシクロヘキシル等であり
得る。所望ならばポリオールの混合物も使用し得る。
【0203】上記したものの他に特に有用と考えられる
ポリオールは、酸により第4級化され得る第5窒素原子
を含有し、それによつて水不溶性ウレタン重合体を水溶
性または乳化性にすることのできるポリオールである。
通常、200〜10,000,好ましくは400〜4,
000の分子量を有する末端イソシアネート基含有プレ
ポリマーと二官能性第3級アミンとを反応させて、第3
窒素原子を含有するセグメント重合体を調整する。この
窒素を例えば塩化メチルまたは硫酸ジメチルを使用する
アルキル化により第4級化して、極性媒体中において水
中分散体を生ずる重合体が得られる。ポリアンモニウム
ポリウレタン重合体は塩基性ポリウレタン重合体をアセ
トン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランのごと
き極性有機溶剤中で強塩酸または好ましくはC−C
アルカン酸のごとき弱酸(pK>4)により中和するこ
とにより、極めて容易に得られる。乾燥の際に水と共に
蒸発して水溶性疎水性ポリウレタン原料重合体を生ずる
という理由で酢酸が好ましい。
【0204】極性溶剤中の中和されたポリウレタン重合
体は水を攪拌下に添加した場合、自然に分散体を形成す
る。ついで溶剤を溜去することにより、有機溶剤溶液と
同一の被膜形成性を有する、無溶剤ラテツクスが得られ
る。
【0205】水分散性塩基性ポリウレタン重合体を製造
する慣用の方法においてはポリエステルまたはポリエー
テルジオールを非反応性極性溶剤中で、トリレンジイソ
シアネートまたは好ましくは、ジイソシアネートから誘
導されるダイマー酸(DDI,Quaker Oats
社から市販)のごとき非黄変ウレタンを生成する脂肪
族ジイソシアネートまたは本明細書中で非黄変ポリウレ
タンとして述べられているごとき他のジイソシアネー
ト、およびアルキルジエタノールアミンにより部分的に
分子鎖伸長されたプレポリマーと反応させて、第5窒素
原子を含有するウレタン重合体を得る。このウレタン重
合体をついで酢酸のごとき弱酸(pK>4)水溶液より
酸性化し得る;この場合の酸の濃度は臨界的なものでは
ない。この組成物を水に添加すると直ちにエアルジヨン
が生成する。
【0206】ポリウレタン重合体は該重合体100g当
り5〜800ミリ当量、好ましくは約50〜500ミリ
当量のアンモニウム基を含有し得る。
【0207】第3窒素原子を含有する有用なポリオール
は式: (式中、R10およびR11は炭素数2〜4個のアルキ 数2〜4個のアルキル基を表わす)の基を表わし、R
12は炭素数1〜18個のアルキル基、シクロヘキシル
基、トリル基、キシリル基、ナフチル基を表わすかまた
は窒素原子と共にピペラジル基またはピリジル基を形成
しているにより表わされる。
【0208】第3窒素原子を含有する有用なポリオール
としては、アルコキシ化された脂肪族、脂環族および複
素環第1アミンが挙げられる。 N−メチル−ジエタノールアミン N−ブチル− 〃 〃 N−オレイル− 〃 〃 N−シクロヘキシル−〃 〃 N−メチル−ジイソプロパノールアミン N−シクロヘキシル− 〃 〃 N,N−ジヒドロキシエチルアニリン N,N−ジヒドロキシエチル−m−トルイジン N,N−ジヒドロキシエチル−r−トルイジン N,N−ジヒドロキシプロピル−ナフチルアミン N,N−テトラヒドロキシエチル−アミノピリジン ジヒドロキシエチルピペラジン ポリエトキシル化ブチルジエタノールアミン ポリプロポキル化メチルジエタノールアミン (分子量1000) ポリプロポキシル化メチルジエタノールアミン (分子量2000) 第3アミノ基を有するポリエステルトリ−2−ヒドロキ
シプロピル−(1)−アミン N,N−ジ−n−(2;3−ジヒドロキシプロピル)−
アニリン N,N′−ジメチル−N,N′−ビス−ヒドロキシエチ
ルヒドラジン N,N′−ビス−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン N,N′−ジメチル−N,N′−ビス(ヒドロキシエチ
ル)−エチレンジアミン 11−ステアリルジエタノールアミン N,N′−ビス(ヒドロキシエチル)−ピペラジン
【0209】ポリシロキサン単位を、ポリウレタン重合
体の表面特性を改善するのに十分な量で水溶性ウレタン
重合体中に導入し得る。有用なポリウレタンは周知であ
り、ウレタン技術の分野で広く使用されている。
【0210】ポリエーテルは通常、商業的には低級アル
キレンオキシド例えばエチレン、プロピレンおよびブチ
レンオキシドと、二−または多官能性アルコールとから
製造される。このポリエーテルは400〜5000の分
子量を有する。商業的に入手され得るポリエステル、そ
の商品名、分子量および製造者名は“Encyclop
edia of Polymer Science a
nd Technology”Vol.II,“ポリウ
レタン”第511頁(John Willyand s
ons 社発行、1969)に記載されている。
【0211】末端ヒドロキシ基含有ポリエステルは多塩
基性酸、無水物またはハロゲン化アリールと前記したご
ときポリオールとから製造される。ポリシロキサン単位
は、酸、酸無水物および(または)ヒドロキシ基を介し
てポリエステル中に導入し得る。
【0212】有用なジカルボン酸は炭素数2〜18個の
飽和脂肪族ジカルボン酸または炭素数8〜18個の芳香
族ジカルボン酸例えば式B(COOH)(式中、Bは
好ましくは、炭素数6〜16個のアルキレン基または炭
素数6〜16個のアリーレン基を表わす)の化合物であ
る。かかるジカルボン酸としては蓚酸、マロン酸、コハ
ク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピルネリン(pirn
eric)酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、ブラシル酸、トプシン(thopsic)酸、オク
タデカンジオン(octadecane−dioic)
酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、4,4′−
ジシクロヘキシル−1,1′−ジカルボン酸、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、メチルフタル酸、ク
ロロフタル酸、ジフエニル−2,2′−ジカルボン酸、
ジフエニル−4,4′−ジカルボン酸、1,4−ナフタ
レンジカルボン酸、ジフエニルメタン−2,2′−ジカ
ルボン酸、ジフエニルメタン−3,3′−ジカルボン
酸、ジフエニルメタン−4,4′−ジカルボン酸等が挙
げられる。
【0213】アジピン酸およびフタル酸無水物が最も一
般的な酸および酸無水物である。ポリオールとして最も
一般的に使用されるものはエチレングリコール、プロピ
レングリコール、1,2−,1,3−および1,4−ブ
チレングリコール、1,6−ヘキシレングリコール、ト
リメチロールプロパン、グリセリン、1,2,6−ヘキ
サントリオールおよびジエチレングリコールである。
【0214】有用な末端ヒドロキシ基含有ポリエステル
は天然ヒマシ油およびグリセリンまたはカプロラクトン
およびエチレングリコールからも誘導し得る。かかる末
端ヒドロキシ基含有ポリエステルは40〜500の水酸
基価と0〜2の非常に低い酸価を有する。
【0215】末端ヒドロキシ基含有ポリカーボネートは
過剰のポリオールとホスゲンとの反応により製造し得
る。末端ヒドロキシ基含有ポリブタジエン、またはブタ
ジエン−スチレンおよびブタジエン−アクリロニトリル
はポリエーテルポリアクリロニトリル型のヒドロキシ基
含有グラフト重合体と同様に有用である。
【0216】任意の好都合なポリイソシアネートをヒド
ロキシ基含有ポリシロキサンまたはポリシロキサン含有
−末端ヒドロキシ基含有プレポリマーと反応させるのに
使用し得る。有用なイソシアネートは多数当業者に周知
である。例えば芳香族イソシアネート、ジイソシアネー
ト、トリイソシアネートおよび他のポリイソシアネート
を使用し得る。有用な芳香族ジイソシアネートは式:A
A(NCO)、(式中、AAは場合により炭素数1〜
4個のアルキル基、炭素数1〜4個のアルコキシ基、塩
素、臭素およびニトロ基の1個または2個により置換さ
れているフエニレン基、または、場合により炭素数1〜
4個のアルキル基、塩素、臭素およびニトロ基の1個ま
たは2個により置換されているナフチレン基を表わす
か、あるいは、AAは式: (式中、Wは直接結合、酸素、メチレン基またはエチレ
ン基を表わし、a,a′,a″およびa′′′は、各
々、水素、炭素数1〜4個のアルキル基、炭素数1〜4
個のアルコキシ基、塩素または臭素を表わす)で表わさ
れ得る。
【0217】芳香族トリイソシアネートは式:BB(N
CO)(式中、BBはベンゼン環またはトルエン基を
表わす)で表わされ得る。
【0218】芳香族ジ−およびトリイソシアネートとし
てはつぎのものを挙げることができる。 トリレン ジイソシアネート(TDI)(全異性体) 4,4′−ジフエニルメタン ジイソシアネート (MDI) トリジン ジイソシアネート ジアニシジン ジイソシアネート m−キシレン ジイソシアネート 1−クロロ−2,4−フエニレン ジイソシアネート 3,3′−ジメチル−4,4′−ビスフエニレンジイソ
シアネート 3,3′−ジメトキシ−4,4′−ビスフエニレンジイ
ソシアネート 4,4′−ビス(2−メチルイソシアナトフエニル)メ
タン 4,4′−ビスフエニレン ジイソシアネート 4,4′−ビス(2−メトキシイソシアナトフエニル)
メタン 1−ニトロ−フエニル−3,5−ジイソシアネート 4,4′−ジイソシアナトジフエニル エーテル 3,3′−ジクロロ−4′−ジイソシアナトジフエル
エーテル 3,3′−ジクロロ−4,4′−ジイソシアナトジフエ
ニル メタン 4,4′−ジイソシアナトジベンジル 3,3′−ジメチル−4,4′−ジイソシアナトジフエ
ニル 3,3′−ジメトキシ−4,4′−ジイソシアナトジフ
エニル 2,2′−ジメチル−4,4′−ジイソシアナトジフエ
ニル 2,2′−ジクロロ−5,5′−ジメトキシ−4,4′
−ジイソシアナトフエニル 3,3′−ジクロロ−4,4′ジイソシアナトフエニル ベンゼン−1,2,4−トリイソシアネート ベンゼン−1,3,5−トリイソシアネート ベンゼン−1,2,3−トリイソシアネート トルエン−2,4,6−トリイソシアネート トルエン−2,3,4−トリイソシアネート 1,2−ナフタレン ジイソシアネート 4−クロロ−1,2−ナフタレン ジイソシアネート 4−メチル−1,2−ナフタレン ジイソシアネート 1,5−ナフタレン ジイソシアネート 1,6−ナフタレン ジイソシアネート 1,7−ナフタレン ジイソシアネート 1,8−ナフタレン ジイソシアネート 4′−クロロ−1,8−ナフタレン ジイソシアネート 2,3−ナフタレン ジイソシアネート 2,7−ナフタレン ジイソシアネート 1,8−ジニトロ−2,7−ナフタレン ジイソシアネ
ート 1−メチル−2,4−ナフタレン ジイソシアネート 1−メチル−5,7−ナフタレン ジイソシアネート 6−メチル−1,3−ナフタレン ジイソシアネート 7−メチル−1,3−ナフタレン ジイソシアネート ポリメチレン ポリフエニレン イソシアネートおよび
ヘキサメチレン ジイソシアネートとトリレン ジイソ
シアネートとの共生成物。
【0219】有用な脂肪族ジイソシアネートとしては
式:AA(NCO)、(式中AAは炭素数2〜16個
のアルキレン基を表わす)で表わされるものを挙げるこ
とができる。有用な脂肪族ポリイソシアネートとしては
以下のものを挙げることができる: 1,2−エタン ジイソシアネート 1,3−プロパン ジイソシアネート 1,4−ブタン ジイソシアネート 2−クロロプロパン−1,3−ジイソシアネート ペンタメチレン ジイソシアネート プロピレン−1,2−ジイソシアネート 1,6−ヘキサン ジイソシアネート 1,8−オクタン ジイソシアネート 1,10−オクタン ジイソシアネート 1,12−ドデカン ジイソシアネート 1,16−ヘキサデカン ジイソシアネートおよび他の
脂肪族ジイソシアネート、例えば 1,3−シクロヘキサン ジイソシアネート 1,4−シクロヘキサン ジイソシアネート シクロヘキサン トリイソシアネート 4,4′−メチレン ビス(シクロヘキシル)イソシア
ネート
【0220】更に、つぎのジイソシアネートは、これを
使用して得られるウレタン重合体は黄変しないという理
由で特に好ましい: 1,6−ヘキサメチレン ジイソシアネート(HDI) 2,2,4−および2,4,4−トリメチルヘキサメチ
レン ジイソシアネート(TMDI)二量化脂肪酸から
得られるダイマー酸誘導ジイソシアネート(DDI)例
えば リノール酸4,4′−ジシクロヘキシルメタン ジイソシアネート(水添MDI)、イソホロン ジイソ
シアネート 3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシク
ロヘキシルイソシアネート リジン メチルエステル ジイソシアネート(LDI
M) ビス(2−イソシアナトエチル)フメレート(FDI)
【0221】他の有用なイソシアネートとしてはポリイ
ソシアネート、特につぎの反応式: (式中、AAは前記したごときジイソシアネートの残基
である)に従つて過剰の対応するジイソシアネアネート
と水とを反応させて容易に得られるトリイソシアネート
が挙げられる;追加的なポリイソシアネートとしてはポ
リメチレンポリフエニルイソシアネート(PAPI)お
よびトリス−(イソシアナトフエニル)チオホスフエー
ト(Desmodur R)である。
【0222】追加的なイソシアネート成分は過剰の前記
したごときジイソシアネートと適当なヒドロキシ成分例
えば前記したごときポリオールまたはその組合せとを反
応させて末端イソシアネート基含有プレポリマーを得る
ことにより製造し得る。ポリイソシアネートの他に、有
用なウレタン重合体は脂肪族および芳香族モノイソシア
ネートから製造し得る。ヒドロキシ基含有ポリシロキサ
ンとモノイソシアネートの反応により得られる低分子量
ウレタン重合体は種々の天然または合成重合体に耐汚染
性と離型性とを付与するのに有用である。
【0223】有用な芳香族モノイソシアネートとしては
つぎのものが挙げられる: 2−フルオロフエニル イソシアネート 3− 〃 〃 4− 〃 〃 m−フルオロスルホニルフエニル イソシアネート トランス−2−フエニルシクロプロピル イソシアネート m−トリル イソシアネート p−トリル イソシアネート α,α,α−トリフルオオロ−o−トリル イソシアネート 〃 − 〃 −m− 〃 〃 p−ブロモフエニル イソシアネート 2,5−ジメチルフエニル イソシアネート o−エトキシフエニル イソシアネート p− 〃 〃 o−メトキシフエニル イソシアネート m− 〃 〃 p− 〃 〃 1−ナフチル イソシアネート o−ニトロフエニル イソシアネート m− 〃 〃 p− 〃 〃 p−フエニルアゾフエニル イソシアネート o−トリル イソシアネート
【0224】有用な脂肪族モノイソシアネートとしては
下記のごとき炭素数1〜16個のアルキルイソシアネー
トを挙げることができる: メチル イソシアネート エチル イソシアネート n−プロピル イソシアネート n−ブチル イソシアネート t−ブチル イソシアネート ヘキシル イソシアネート オクチル イソシアネート ドデシル イソシアネート オクタデシル イソシアネート ヘキサデシル イソシアネート およびこれらの混合物ならびにシクロヘキシルイソシア
ネート。
【0225】例えば200〜4000の分子量を有する
末端イソシアネート基含有プレポリマーは過剰のイソシ
アネート成分とポリヒドロキシ成分とを反応させること
により製造し得る。イソシアネート成分は前記したごと
きジイソシアネートまたはポリイソシアネートである
か、または、低分子量の末端イソシアネート基含有プレ
ポリマーであり得る。
【0226】ヒドロキシ成分は前記したごときポリオー
ル,ポリエステル,ポリエーテル,ポリカーボネートお
よびヒドロキシ基含有ポリシロキサンの1種またはそれ
以上であり得る。最終ポリウレタン重合体の性質はプレ
ポリマーの組成を適当に変化させることにより変性し得
ることは認められ得る。
【0227】イソシアネート成分とヒドロキシ成分との
反応は塊状重合より、すなわち溶剤の不存在下において
あるいは非反応性無水有機溶剤の存在下で行い得る。反
応を行うのに使用し得る溶剤媒体としてはケトン例えば
アセトン,メチルエチルケトンおよびメチルイソブチル
ケトン;エステル例えば酢酸エチル,酢酸ブチル,酢酸
2−エチルヘキシル;炭化水素例えばヘキサン,ヘプタ
ン,オクタンおよびより高級な同族体,シクロヘキセ
ン,ベンゼン,トルエン,キシレンまたは脂肪族,脂環
族および芳香族炭化水素の混合物が挙げられる。脂肪族
および芳香族エーテル,例えばジ−n−プロピルエーテ
ル,ジ−ブチルエーテル,テトラヒドロフランおよびポ
リアルキレンオキシドのジエーテルも使用し得る。更に
塩素化溶剤例えばジクロロエチルエーテル,二塩化エチ
レン,パークロロエチレンおよび四塩化炭素も使用し得
る。いずれの場合も尿素の生成を防止するために溶剤は
無水のものでなければならない。
【0228】所望に応じ反応に触媒を使用することがで
き、ウレタン重合体の製造に使用される慣用の触媒は本
発明において使用し得る。有用な触媒は基本的につぎの
2種に分類される− a. アミノ化合物および他の塩基:トリエチルアミン
および他のトリアルキルアミン トリエチレンジアミン 1,4−ジアザ−2,2,2,2−ビシクロオクタン N−(低級)アルキル モルホリン N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミン N,N,N′,N′−テトラメチル,1,3−ブタンジ
アミン N,N,N′,N′−置換ピペラジン ジアルキルアルカノールアミン ベンジルトリメチルアンモニウム クロライド b. オルガノ金属および無機化合物 ナフテン酸コバルト 塩化第一錫 カプリル酸第一錫 オレイン酸第一錫 ジメチル錫ジクロライド ジ−n−ブチル錫ジラウリメルカプチド テトラ−n−ブチル錫 トリメチル錫ヒドロキシド ジ−n−ブチル錫ジラウレート かかる触媒は単独であるいは組合せて使用し得る。触媒
を組合せて使用した場合、有益な相剰効果が得られる。
【0229】触媒を使用しないで反応を行い得るが、経
済的な理由と反応を完結させるという目的から前記した
触媒の1種またはそれ以上を反応剤の重量に基づいて
0.001〜1%の量で使用することが好ましい。ウレ
タンの合成を上昇温度、通常室温〜120℃、好ましく
は60〜80℃の温度で行い、反応を0.5〜8時間で
完結させることが同様に有利である。
【0230】反応はイソシアネート基の滴定またはIR
分析により容易に追跡し得る。上述したところから、シ
ロキサン単位は種々の方法でポリウレタン重合体中に導
入し得ることが判る;また得られたポリウレタンは、従
来のシロキサン含有分子を使用した場合には得られなか
つた改善された性質を有することも判る。
【0231】10. ポリアミド “ナイロン”という用語は一般的には2種の基本的な中
間体群から得られる一連の熱可塑性ポリアミドを意味す
る。第1にはジアミンと二塩基酸,例えばヘキサメチレ
ンジアミンとアジピン酸との反応を利用する: ヘキサメチレンジアミンは広く使用されるジアミンであ
る;代表的な二塩基酸はアジピン酸,アゼライン酸,セ
バシン酸およびトデカンド酸(dodeandoic)
である。
【0232】第2の群においてはアミノ酸またはアミノ
酸誘導体例えばカプロラクタム,アミノウンデカン酸お
よびラウリルラクタムが利用される: ポリアミド重合体の性質は該重合体中に式: (式中の種々の記号は前記と同一の意義を有する)のシ
ロキサン単位を導入することにより改善し得る。
【0233】当初、ジアミンまたは二塩基酸として存在
するシロキサン単位は0.01〜約30モル%の量で存
在させ得る。通常、0.1〜15モル%の量のシロキサ
ン単位を存在させることができるが、この量において種
々の性質に改善が認められる。すなわち、改善された熱
安定性、低い表面磨擦性、接触して移動する機械的用途
についての改善された耐磨耗性および改善された離型性
を有するシロキサン変性ポリアミド重合体が得られる。
このポリアミドはまた加水分解および薬品に対する改善
された堅牢性を有する。上記重合体は良好な衝撃強度お
よび延性ならびに改善されたUV性を有する。この重合
体は注型成形または押出成形し得る。
【0234】本発明の一態様によればビス(アミノ)シ
ロキサンと二塩基酸の反応生成物が提供される。他の態
様においてはポリアミドの一部を形成するためのビス
(カルボキシ)シロキサンとジアミンとの反応生成物が
提供される。
【0235】本明細書を通じてシロキサン単位は二価で
あるとして記載した:
【0236】しかしながら、ポリシロキサン単位は多価
の基の形で重合体マトリツクスに結合し得ることおよび
該単位を二価の基として記載したのは単純化するために
過ぎないことは明らかである。特に、酸二無水物は四価
のシロキサン単位を生じ、一方、酸無水物は三価のシロ
キサン単位を生ずるであろう。Fの他にQ上の反応性基
および珪素置換基上の反応性基は多価の単位を提供する
であろう。従つて二価としてのシロキサン単位の記載は
単なる例示であり、これに限定されるものではない。
【0237】上記の説明においては種々の分子の構造
と、ポリシロキサン単位によりその驚くべき耐熱性が示
される該単位の用途について述べた。これらのポリシロ
キサンの幾つかの性質と用途を以下の実施例に示す。
【0238】実施例1 ビス(p−アミノフエニルチオブチル)テトラメチルジ
シロキサンの製造 ガラス反応器に、43.28部の水酸化ナトリウム50
%水溶液と、112部のジメチルスルホキシド(DMS
O)と120部のトルエンと68.75部のp−アミノ
チオフエノールとを装入する。反応物を急速攪拌しなが
ら窒素雰囲気下に沸点に加熱する。反応器に存在する水
を共沸蒸留により除去し、デイーンスターク・トラツプ
に収集する。該トラップに収集した有機溶剤を反応混合
物に返送する。反応混合物の温度の温度は最初の110
℃から約122℃に上昇し、その間に反応混合物を7〜
8時間攪拌する。この期間の終了時には水は反応混合物
からもはや放散されない。次いで反応混合物を約80℃
に冷却し、その時に86.6部のビス(クロロブチル)
テトラメチルジシロキサンを反応混合物に滴下して加え
る。この添加中に生起する化学反応はわすかに発熱性で
あり、添加速度を調節して反応混合物の温度を約80℃
に維持する。ジシロキサンの添加完了時に、反応混合物
を約16時間80℃の温度に加熱する。
【0239】反応混合物からの試料を定期的に取出し、
気相クロマトグラフイーにより分析する。原料に対して
より長い保持時間を有する新しいピークによつて示され
る如く、生成物の量が最大値に達した時に、反応は完了
したと考えられる。反応混合物を次いで▲ろ▼過し、溶
剤のトルエンとDMSOとを約10mmHgの減圧下で
除去する。次いで残渣を蒸留し、所望の目的生成物を
0.1mm〜0.5mm(Hg)の圧力で約310℃〜
315℃の温度で回収する。化学構造は赤外分光分析法
により確認され、所望生成物、ビス(p−アミノフエニ
ルチオブチル)テトラメチルジシロキサンの構造に相当
した。この生成物の収率は約85%である。
【0240】実施例2 ビス(p−アミノフエノキシブチル)テトラメチルジシ
ロキサンの製造 p−アミノチオフエノールの代りに59.95部のp−
アミノフエノールを用いて実施例1に記載された方法を
反復し、目的生成物を0.5mm〜約2mmHgの圧力
下に295℃〜約300℃の温度での蒸留により回収す
る。目的生成物はビス(p−アミノフエノキシブチル)
テトラメチルジシロキサンと固定された。この化合物は
最初無色の液体であるが、最終的に固化して48℃〜4
9℃で溶融する白色固体となる。
【0241】実施例3 ビス−(m−アミノフエノキシプロピル)テトラメチル
ジシロキサンの製造 p−アミノチオフエノールの代りに
59.95部のm−アミノフエノールを用い且つビス
(クロロブチル)テトラメチルジシロキサンの代りに7
8.9部のビス(クロロプロピル)テトラメチルジシロ
キサンを用いて実施例1に記載された方法を反復する。
目的生成物は0.5mm〜2.0mmHgの圧力下に2
45℃〜260℃の温度範囲内での蒸留により回収す
る。この生成物はビス(アミノフエノキシプロピル)テ
トラメチルジシロキサンであると同定され、淡黄色の液
体であり0℃で3日間放置しても固化しなかつた。この
生成物の純度は過塩素酸での滴定により測定すると99
%を越えた。
【0242】実施例4 ビス(p−アミノフエニルスルホキソブチル)テトラメ
チルジシロキサンの製造 実施例1に記載した如く製造したビス(p−アミノフエ
ニルチオブチル)テトラメチルジシロキサンの或る量
を、クロロホルムに溶解させ、得られる溶液を氷浴中で
冷却する。クロロホルムに溶解したm−クロロ過安息香
酸の溶液(ジシロキサンに基いて1当モル量)を次いで
攪拌しながら反応混合物に滴下して加え、添加の完了に
続いて攪拌を0.5時間持続させる。反応混合物の固体
相を▲ろ▼過により除去し、▲ろ▼液に存在するクロロ
ホルムを減圧下で蒸発させると所望の生成物を単離し、
これは次式に相当する。
【0243】実施例5 ビス(p−アミノフエニルスルホブチル)テトラメチル
ジシロキサンの製造 還流冷却器と攪拌機と窒素の入口とを備えた反応器に、
ジメチルスルホキシドに溶解させたp−アミノベンゼン
スルホン酸ナトリウムの1モルを装入する。この溶液に
0.5モルのビス(クロロブチル)テトラメチルジシロ
キサンを徐々に加える。添加速度を調節して反応混合物
の温度を約80℃に維持する。ジシロキサンの添加が完
了した後に、反応混合物を約16時間の期間80℃の温
度に加熱する。次いで反応混合物を▲ろ▼濾過し、溶剤
を実施例1に記載した如く蒸発させて次式に相当する生
成物を得る。
【0244】実施例6 A.ビス(p−アミノフエニルスルフアミルブチル)テ
トラメチルジシロキサンの製造 ガラス反応器に34.4gのp−アミノベンゼンスルフ
アミドと、50%水溶液の形での水酸化ナトリウム16
gと、60モルのジメチルスルホキシドと56モルのト
ルエンとを室素下に装入し、急速攪拌しながら窒素雰囲
気中で沸点に加熱する。生成した水を共沸により除去し
デイーンスターク・トラツプに収集する。もはや水が放
出されないことによつて明示される如く反応が完了した
時に、反応混合物を約80℃に冷却し、31.5gのビ
ス(クロロブチル)テトラメチルジシロキサンを滴下し
て加え;該反応はわずかに発熱性であり、加速度を調節
して反応混合物を約80℃に維持する。添加の完了時
に、該混合物を約80℃で約16時間攪拌する。反応が
完了した後に、溶剤を除去し、生成物を実施例1の方法
により回収する。
【0245】B. ビス(p−アミノフエニルカルバモ
イルプロピル)テトラメチルジシロキサンの製造 窒素下で、ガラス反応器に27.2gのp−アミノベン
ズアミドと、50%水溶液としての16gの水酸化ナト
リウムと、60モルのジメチルスルホキシドと、56モ
ルのトルエンとを装入し、前記の実施例6Aの如く反応
させる。反応が完了した後に、反応混合物を約80℃に
冷却し、28.7gのビス(クロロプロピル)テトラメ
チルジシロキサンを滴下して加える。実施例6Aに記載
した反応条件に従い、生成物を回収し;その構造はIR
及びNMR分析により確認した。
【0246】C. ビス(p−アミノフエニルカルボニ
ルオキシブチル)テトラメチルジシロキサンの製造 実施例6Aの方法に従つて、137gのp−アミノ安息
香酸と、200mlの水に溶かした40gのNaOHと
1000mlのキシレンとを反応させる。反応系が無水
となる時には、温度を約110℃に低下させ、10gの
テトラブチルホスホニウム・タロライドを一緒に加え
る。次いで157.5gのビス(クロロブチル)テトラ
メチルジシロキサンを滴下して添加し始める。添加の完
了時に、該混合物を115℃で一夜攪拌する。生成物を
果施例6Aに示した如く仕上け、これに粘稠質の油であ
り、その構造はIR及びNMR分析により確認された。
生成物は、ビス(アミン二塩酸塩)のエタノール溶液を
形成しそれを再結晶させることにより精製された。
【0247】実施例7 ビス(アミノフエノキシメチル)テトラメチルジシロキ
サンの製造 実施例1に記載された手法に従つて、次の諸成分を合
し、窒素下でガラス反応器中で反応させる m−アミノフエノール 56.86重量部 トルエン 120.0重量部 ジメチルスルホキシド 112.0重量部 50%NaOH溶液 43.28重量部 水の放出が終了することによつて明示される如く反応が
完了した後に、反応温度を75℃に低下させ、63.5
重量部のビス(クロロメチル)テトラメチルジシロキサ
ンの滴下による添加を開始する。添加完了後に、反応混
合物を75℃で攪拌する。反応の終了時に、反応混合物
を▲ろ▼過し、溶剤を5〜10mmHgの真空下で除去
する。残渣を蒸留し、生成物は黄色油として7mmHg
で254℃で出て来る。収率は約85%である。化学構
造は次の如くIR及びNMR分析により確認された:
【0248】実施例8 ビス(アミノフエノキシオクチル)テトラメチルジシロ
キサンの製造 1. ビス(8−ブロモオクチル)テトラメチルジシロ
キサンの調製。1,7−オクタジエンにクロロジメチル
シランをPtの触媒作用下に添加すると7−オクテニル
ジメチルクロロシランを与える。この中間体にHBrを
過酸化物の触媒作用下に添加すると8−ブロモオクチル
ジメチルクロロシランを生成し;これを加水分解すると
ビス(8−ブロモオクチル)テトラメチルジシロキサン
を得る。 2. ビス(クロロメチル)テトラメチルジシロキサン
の代りに139.32重量部のビス(8−ブロモオクチ
ル)テトラメチルジシロキサンを用いる以外は実施例7
の反応条件を反復する。
【0249】実施例9 ビス(p−アミノ−o−クロロフエノキシブチル)テト
ラメチルジシロキサンの製造 p−アミノチオフエノールの代りに2−クロロ−4−ア
ミノフエノールを用いて実施例1に記載した方法を反復
し、2−クロロ−4−アミノフエノールを化学量論量
(1:1のモル比)の水酸化ナトリウム50%水溶液と
反応させる。得られるナトリウム・フエノキシド溶液を
化学量論量のビス(クロロブチル)テトラメチルジシロ
キサンと反応させて次式: の生成物を形成する。
【0250】実施例10 1,3−ビス(p−ホルミルフエノキシプロピル)テト
ラメチルジシロキサンの製造 p−アミノチオフエノールの代りに67.1部のp−ホ
ルミルフエノールを用い且つビス(クロロブチル)テト
ラメチルジシロキサンの代りに91.57部のクロロプ
ロピルジメチルメトキシシランを用いて実施例1に記載
された方法を反復する。目的生成物は0.1mm〜0.
5mmHgの圧力下で215℃〜230℃の範囲内の温
度での留出により回収する。回収した生成物は無色の液
体であり、p−ホルミルフエノキシプロピルジメチルメ
トキシシランであると同定された。その純度は気相クロ
マトグラフィーにより測定すると99%である。生成物
の収率は60%である。次いでこの物質を、全てのアル
コキシシランをジシロキサンに転化させるに十分な量の
100%過剰の水を含有する大過剰のメタノールに加え
る。KOHのペレットも触媒として加える。絶えず攪拌
しながら約16時間室温で反応物を残置する。メタノー
ル及び水を蒸留により除去し、ジシロキサンを分子蒸留
により回収する。回収した生成物の化学構造は赤外スペ
クトル(IR)及び核磁気共鳴スペクトル(NMR)に
より確認され、1,3−ビス(p−ホルミルフエノキシ
プロピル)テトラメチルジシロキサンに相当した。
【0251】実施例11 1,5−ビス−m(N−メチルアミノフエノキシプロピ
ル)テトラメチルジシロキサンの製造 p−ホルミルフエノールの代りに67.65部のm−
(N−メチルアミノ)フエノールを用いて実施例10の
方法を反復する。目的生成物は約0.1mm〜0.5m
mHgの圧力下に170℃〜175℃の範囲内の温度で
回収する。この生成物はきわめて淡黄色の液体であり、
m−(N−メチルアミノ)フエノキシプロピルジメチル
メトキシシランであると同定された。このシラン生成物
を実施例10に記載したのと同じ要領で加水分解して
1,3−ビス−m(N−メチルアミノフエノキシプロピ
ル)テトラメチルジシロキサンにする。
【0252】実施例12 1,3−ビス(p−カルボメトキシフエノキシプロピ
ル)テトラメチルジシロキサンの製造 p−ホルミルフエノールの代りに83.6部のp−カル
ボメトキシフエノールを用いて実施例10の方法を反復
する。目的生成物は0.5mm〜2.0mmHgの圧力
下に185℃〜200℃の範囲内の温度での蒸留により
回収する。この生成物はp−カルボメトキシフエノキシ
プロピルジメチルメトキシシランであると同定された無
色の液体である。このシラン生成物を実施例10に記載
したのと同じ要領で加水分解して1,3−ビス−(p−
カルボメトキシフエノキシプロピル)テトラメチルジシ
ロキサンにする。
【0253】実施例13 1,3−ビス(m−ヒドロキシフエノキシブチル)テト
ラメチルジシロキサンの製造 p−アミノフエノールの代りに85.3部のレゾルシノ
ールモノアセテートを用いて実施例1の方法を反復す
る。抜取つた混合物を0.1mm〜0.5mmHgで2
70℃〜280℃の温度で蒸留する。生成物は1,3−
ビス(m−アセトキシフエノキシブチル)テトラメチル
ジシロキサンであり;このアセテートエステルをHCl
で加水分解して所期のヒドロキシ化合物を得る。
【0254】実施例14 1,3−ビス(p−カルボキシフエノキシブチル)テト
ラメチルジシロキサンの製造 200部の水に溶かした8部のNaOHと54.6部の
1,3−ビス(p−カルボメトキシフエノキシブチル)
テトラメチルジシロキサン(実施例12参照)とよりな
る反応混合物を合し、加熱還流させる。該混合物は最初
不均質であるが、3時間後には均質となり、この時点で
反応は終了し、100mlのトルエンで2回抽出し、過
剰のHClで酸性化する。白色沈澱物が生成し、これを
▲ろ▼取しペンタンから再結晶させる。生成物の構造は
IR及びNMRにより確認された。
【0255】実施例15 1,3−ビス(p−ブロモフエノキシブチル)テトラメ
チルジシロキサンの製造 三ツ首フラスコに、43.28部の水酸化ナトリウム5
0%水溶液と112部のジメチルスルホキシド(DMS
O)と120部のトルエンと95.15部のp−ブロモ
フエノールとを装入する。反応物を急速攪拌しながら窒
累雰囲気中で還流させる。装入した諸成分の水(水酸化
物の水溶液)及び中和反応中に生成した水を共沸により
除去しデイーンスターク・トラツプ中に捕集する。還流
溶剤を反応混合物に返送する。ポット温度即ち反応混合
物の温度は7〜8時間の攪拌期間中に最初の110℃か
ら約118℃に上昇する。この期間の終了時には反応混
合物から水はもはや発生しない。次いで反応混合物を約
80℃に冷却する。約80℃のこの温度で、86.6部
のビス(クロロブチル)テトラメチルジシロキサンを反
応混合物に滴下して加える。滴下による添加中に生起す
る化学反応はわすかに発熱性である。それ故、添加を制
御して反応温度を約80℃に保持する。シロキサンの添
加完了時に、通常一夜の期間約80℃で反応を進行させ
る。
【0256】反応は例えばGC(ガスクロマト)分析手
段を用いることにより監視する。GC分析が、長い保持
時間を有する新しいピークが最大となることを示した時
に、反応は完了する。反応混合物を▲ろ▼過し、溶剤の
トルエンとDMSOとを約10mmHgの減圧下で除去
する。抜取つた混合物を蒸留し、所望の目的生成物を
0.1mm〜0.5mmHgで約170℃〜180℃の
温度で回収する。生成物の化学構造はIR及びNMRを
用いて化学分析により確認された。
【0257】実施例16 1,3−ビス(m−エチルアミノフエノキシブチル)テ
トラメチルジシロキサンの製造 ブロモフエノールの代りに75.35部のm−エチルア
ミノフエノールを用いて実施例15の方法を反復する。
生成物は0.1mm〜0.5mmHgの圧力で180℃
〜190℃で留出した。
【0258】実施例17 1,3−ビス(シアノフエノキシブチル)テトラメチル
ジシロキサンの製造 65.45部のp−シアノフエノールを用いて実施例1
5の方法を反復する。生成物に0.1mm〜0.5mm
Hgの圧力で285℃〜300℃で留出した。
【0259】実施例18 1,3−ビス(p−アセチルフエノキシブチル)テトラ
メチルジシロキサンの製造 74.8部のp−アセチルフエノールを用いて実施例1
5の方法を反復する。生成物は減圧下で留出した。
【0260】実施例19 相転移触媒を用いてのビス(p−アミノフエニルチオブ
チル)テトラメチルジシロキサンの製造 実施例1は標記ジシロキサンの合成に双性非プロトン溶
剤の使用を説明するものである。本実施例は相転移触媒
を用いての前記ジシロキサンの合成を反復するものであ
る。三ツ首フラスコに、43.28部の水酸化ナトリウ
ム50%水溶液と68.75部のp−アミノチオフエノ
ールとを装入する。装入した成分を50℃に加熱し、
0.5時間運続攪拌して諸成分の完全な中和を確保させ
る。232部のトルエンを三ツ首フラスコに加えて反応
混合物を形成する。反応混合物を急速攪拌させながら窒
素雰囲気中で加熱還流させる。装入した諸成分の水(水
酸化物の水溶液)及び中和反応中に生成した水を共沸に
より除去しデイーンスターク・トラツプに捕集する。還
流溶剤を反応混合物に返送する。ポツト温度即ち反応混
合物の温度は7〜8時間の攪拌期間中最初の110℃か
ら約120℃に上昇した。この期間の終了時には水は反
応混合物からもはや発生しない。
【0261】次いで反応混合物を約80℃に冷却する。
約80℃のこの温度で、4gのテトラブチルアンモニウ
ム・クロライドを直ちに加え、86.6部のビス(クロ
ロブチル)テトラメチルジシロキサンも反応混合物に滴
下して加える。滴下による添加中に生起した化学反応は
わずかにに発熱性である。それ故添加を制御して反応温
度を約80℃に保持するのが好ましい。シラン添加の完
了時に、絶えず攪拌しながら一夜に亘つた期間反応を約
80℃で進行させる。
【0262】反応はGC分析手段の使用によつて監視す
る。GC分析が、長い保持時間を有する新しいピークが
最大となつたことを示した時に、反応に完了する。反応
混合物を▲ろ▼過し、溶剤のトルエンを約10mmHg
の減圧下で除去する。抜取つた混合物を蒸留し、所望の
目的生成物は0.1mm〜0.5mmHgの圧力で約3
10℃〜315℃の温度で回収する。生成物の化学構造
はIR及びNMR手段により確認した。
【0263】実施例20 ビス−(p−アミノフエノキシブチル)テトラメチルジ
シロキサンの製造 実施例19と同じ方法を実施するが、但しp−アミノチ
オフエノールの代りに59.95gのp−アミノフエノ
ールを用い、テトラブチルアンモニウムクロライドの代
りに4gのテトラブチルホスホニウムクロライドを用
い、目的生成物は0.5mm〜約2mmHgの圧力で回
収した。回収した生成物はビス(p−アミノフエノキシ
ブチル)テトラメチルジシロキサンであると同定され
た。
【0264】実施例21 相転移触媒として大環式クラウンエーテルを用いてのビ
ス(m−アミノフエノキシブチル)テトラメチルジシロ
キサンの製造 実施例19の方法を再び実施するが、但しp−アミノチ
オフエノールの代りに59.95部のm−アミノフエノ
ールを用い、ビス(クロロブチル)テトラメチルジシロ
キサンの代りに78.9部のビス(クロロプロピル)テ
トラメチルジシロキサンを用い、相転移触媒は3gの1
8クラウン−6エーテルである。目的生成物に0.5m
m〜2.0mmHgの圧力で245℃〜260℃の範囲
内の温度で回収する。回収した生成物はビス(m−アミ
ノフエノキシプロピル)テトラメチルジシロキサンであ
ると同定された。回収した生成物は0℃で3日間冷所に
放置しても固化しない淡黄色の液本である。その純度は
過塩素酸での滴定により測定すると99%より良い。
【0265】実施例22 相転移触媒を用いての1,3−ビス(p−ホルミルフエ
ノキシプロピル)テトラメチルジシロキサンの製造 実施例19の方法に再び従うが、但しp−アミノチオフ
エノールの代りに67.1部のp−ホルミルフエノール
を用い、ビス(クロロブチル)テトラメチルジシロキサ
ンの代りに91.57部のクロロプロピルジメチルメト
キシシランを用いる。相転移触媒は5gのセチルトリメ
チルアンモニウム・ブロマイドである。目的生成物は約
0.1mm〜0.5mmHgで215℃〜230℃の範
囲内の温度で回収する。回収した目的生成物は無色液体
であり、p−ホルミルフエノキシプロピルジメチルメト
キシシランであると同定された。その純度はGCによつ
て測定すると99%である。生成物の収率は60%であ
る。次いで前記の目的生成物を、全てのアルコキシシラ
ンをジシロキサンに転化させるに十分な100%過剰の
水を含有する大過剰のメタノールに加える。KOHの錠
剤も触媒として反応物に加えて反応を促進させる。反応
は絶えず攪拌しなから室温で一夜行う。メタノール及び
過剰の水を蒸留により除去し、目的のジシロキサンを分
子蒸留によつて回収する。回収した生成物の化学構造に
1,3−ビス(p−ホルミルフエノキシプロピル)テト
ラメチルジシロキサンであるとIR及びNMRによつて
確認された。
【0266】実施例23 相転移触媒を用いての1,3−ビス(m−メチルアミノ
フエノキシプロピル)テトラメチルジシロキサンの製造 p−ホルミルフエノールの代りに67.65部のm(N
−メチルアミノ)フエノールを用いる以外は実施例22
の方法を実施する。相転移触媒は5gのトリフエニルベ
ンジルホスホニウム・クロライドである。目的生成物は
約0.1mm〜0.5mmHgの圧力で170℃〜17
5℃の範囲内の温度で回収する。回収した目的生成物は
きわめて淡黄色の液体であり、ビス(m−メチルアミ
ノ)フエノキシプロピルジメチルメトキシシランである
と同定された。このシラン生成物を実施例22に記載さ
れたのと同じ要領で加水分解して1,3−ビス(m−メ
チルアミノフエノキシプロピル)テトラメチルジシロキ
サンにする。
【0267】実施例24 1,3−ビス(p−カルボメトキシフエノキシプロピ
ル)テトラメチルジシロキサンの製造 p−ホルミルフエノールの代りに83.6部のp−カル
ボメトキシフエノールを用いる以外は実施例22の方法
を実施する。目的生成物は0.5mm〜2.0mmHg
の圧力で185℃〜200℃の範囲内の温度で回収す
る。回収した目的生成物はp−カルボメトキシフエノキ
シプロピルジメチルメトキシシランであると同定された
無色の液体である。このシラン生成物を実施例22に記
載されたのと同じ要領で加水分解して1,3−ビス(p
−カルボメトキシフエノキシプロピル)テトラメチルジ
シロキサンにする。同様な要領で前記実施例の方法を用
いることにより、種々の官能基を含有するシロキサンを
製造することができ;これらの官能基は前記してありそ
れらの特定の配置は所望の特性によつて決定されるであ
ろう。
【0268】実施例25 次式: のポリシロキサンの製造 約0.1gの水酸化カリウムを、窒素雰囲気下に46g
のビス(m−アミノフエノキシブチル)テトラメチルジ
シロキサン及び44.4gのオクタメチルシクロテトラ
シロキサン(以下では「メチルテトラマー」と記載す
る)を含有する反応混合物に加える。反応混合物を次い
で5時間沸点(178℃)に加熱し、その時に沸点は上
昇し始める。沸点が215℃に達した時に、反応混合物
を更に6時間この温度に維持し、次いで室温に冷却す
る。1g分の重炭酸ナトリウムを次いで反応混合物に加
え、該混合物を15分間迅速に攪拌する。次いで反応混
合物を▲ろ▼過して均質なコハク色の液体である生成物
を得る。アミノ含量は0.01Nの過塩素酸を用いてブ
ロモクレゾールパープルの終点まで生成物の一部分を滴
定することにより測定する。滴定によれば3.32重量
%のアミン基が存在することを示した。このアミン含量
及び原料の量に基づいて、生成物の一般式を算定する。
【0269】実施例26 次式 のポリシロキサンの製造 メチルテトラマーに溶かした50ppmのテトラブチル
ホスホニウム・トリメチルシラノレートを含有する溶液
の1cc分を、612gの1,3,5,7−テトラメチ
ル−1,3,5,7−テトラフエニルシクロテトラシロ
キサンと138gのビス(p−アミノフエノキシブテ
ル)テトラメチルジシロキサンとを含有する反応混合物
に窒素雰囲気下で加える。反応混合物を4時間115℃
に加熱する。この期間中に反応混合物の粘度は増大し次
いで一定値に達することが見出された。4時間の期間終
了時に、反応混合物の温度を3時間160℃に上昇させ
て触媒の分解を行なう。反応混合物を室温に冷却させ、
▲ろ▼過して深コハク色の目的生成物を得る。目的生成
物の一部分を0.01Nの過塩素酸でブロモクレゾール
パープルの終点まで滴定する。要した過塩素酸の量は生
成物中のアミン基の1.2重量%に当量である。この数
値及び原料の量に基づいて、生成物の一般式を算定す
る。
【0270】実施例27 次式 のポリシロキサンの製造 前記した一般式の平衡したアミノ官能性ポリシロキサン
にビス(m−アミノフエノキシブチル)テトラメチルジ
シロキサンをオクタメチルシクロテトラシロキサン及び
1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テト
ラフエニルシクロテトラシロキサンと平衡させることに
より製造する。約0.1gに当量に水酸化カリウムペレ
ット2個を、4.6gのビス(m−アミノフエノキシブ
チル)テトラメチルジシロキサンと14.8gのオクタ
メチルシクロテトラシロキサンと2.2gの1,3,
5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフエニ
ルシクロケトラシロキサンとを含有する反応混合物に窒
素雰囲下で加える。反応混合物を沸点に加熱し、該沸点
に2時間の加熱期間中に徐々に上昇して215℃にな
る。反応混合物をこの温度に8時間維持し、その後に室
温に冷却させ、1gのトリスクロロエチルホスフアイト
を加えて水酸化カリウム触媒を分解させる。反応混合物
を次いで▲ろ▼過する。均質なコハク色液体である▲ろ
▼液の一部分を0.01Nの過塩素酸溶液でブロモクレ
ゾールパープルの終点まで滴定する。要した過塩素酸の
量は生成物中のアミン基の1.32重量%に当量であ
る。この数値及び原料の量に基づいて、生成物の一般式
を算定する。
【0271】実施例28 次式 のポリシロキサンの製造
【0272】前記した一般式の平衡したアミノ官能性ポ
リシロキサンはビス(p−アミノフエノキシブチル)テ
トラメチルジシロキサンをオクタメチルシクロテトラシ
ロキサン及び1,3,5,7−テトラメチル−1,3,
5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサンと平衡さ
せることにより製造する。0.5gの水酸化テトラブチ
ルアンモニウムを、4.6gのビス(p−アミノフエノ
キシブチル)テトラメチルジシロキサンと55.5gの
オクタメチルシクロテトラシロキサンと6.4gの1,
3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビ
ニルジクロテトラシロキサンとを含有する反応混合物に
窒素雰囲下で加える。次いで反応混合物を8時間110
℃の温度に維持する。反応混合物の温度は次いで160
℃に上昇し、この温度に3時間維持し、これに続いて反
応混合物を室温に冷却し、▲ろ▼過する。均質なコハク
色の液体である▲ろ▼液の一部分を0.01Nの過塩素
酸溶液でブロモクレゾールパープルの終点まで滴定す
る。要した過塩素酸の量は生成物中に存在するアミン基
の0.43重量%に当量である。この数値及び原料の量
に基づいて、生成物の一般式を算定する。
【0273】実施例29 次式 のポリシロキサンの製造 前記した一般式の平衡したアミノ官能性ポリシロキサン
は、ビス(m−アミノフエノキシブチル)テトラメチル
ジシロキサンを1,3,5,7−テトラメチル−1,
3,5,7−テトラフエニルシクロテトラシロキサン及
び1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テ
トラビニルシクロテトラシロキサンと平衡させることに
より製造する。
【0274】0.5gの水酸化カリウムを、184gの
ビス(m−アミノフエノキシブチル)テトラメチルジシ
ロキサンと435.2gの1,3,5,7−テトラメチ
ル−1,3,5,7−テトラフエニルシクロテトラシロ
キサンと22.36gの1,3,5,7−テトラメチル
−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサ
ンとを含有する反応混合物に窒素雰囲気下で加える。反
応混合物を次いで沸点に加熱し、該沸点は2時間の期間
に亘つて徐々に210℃に上昇する。反応混合物をこの
温度に10時間維持し、次いで室温に冷却し、2gの重
炭酸ナトリウムを急速攪拌しながら加え、これを15分
間持続させる。反応混合物を次いで▲ろ▼過し、均質な
コハク色の液体である▲ろ▼液の一部分を0.01Nの
過塩素酸溶液でブロモクレゾールパープルの終点まで滴
定する。要した過塩素駿の量は生成物中のアミン基の
1.84重量%に当量である。この数値及び原料の量に
基づいて、生成物の一般式を算定する。
【0275】実施例30 次式 のポリシロキサンの製造 前記した一般式の平衡したアミノ官能性ポリシロキサン
はビス(m−アミノフエノキシブチル)テトラメチルジ
シロキサンをオクタメチルシクロテトラシロキサン及び
環式シアノエチルメチルシロキサン類の混合物と平衡さ
せることにより製造する。
【0276】0.15gの水酸化カリウムに当量のペレ
ツト3個を、ビス(m−アミノフエノキシブチル)テト
ラメチルジシロキサン4.60g、オクタメチルシクロ
テトラシロキサン148g及び環中に3〜10個のケイ
素原子を含有する環式シアノエチルメチルシロキサン類
の混合物22.6gを含有する反応混合物に窒素雰囲気
で加える。反応混合物を沸点に加熱し、2時間の期間に
亘つて徐々に210℃に上昇する。この温度を10時間
維持し、その後反応混合物を室温に冷却する。塩化アン
モニウム2gを加え反応混合物を0.5時間急速攪拌す
る。反応混合物を次いで▲ろ▼過する。均質なコハク色
の液体である▲ろ▼液の一部分を0.01Nの過塩素酸
溶液でブロモクレゾールパープルの終点まで滴定する。
要した過塩素酸の量は生成物中に存在するアミン基の
1.32重量%に当量である。この数値及び原料の量に
基づいて、生成物の一般式を算定する。
【0277】実施例31 次式 のポリシロキサンの製造
【0278】前記した一般式の平衡したアミノ官能性ポ
リシロキサンはビス(p−アミノフエノキシブチル)テ
トラメチルジシロキサンを1,3,5,7−テトラメチ
ル−1,3,5,7−テトラフエニルシクロテトラシロ
キサン及び環式r−アミノプロピルメチルシロキサン類
と平衡させることにより製造する。水酸化カリウム約
0.1gに当量のペレツト2個を、ビス(p−アミノフ
エノキシブチル)テトラメチルジシロキサン4.60
g、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−
テトラフエニルジクロテトラシロキサン13.6g及び
環中に3〜10個のケイ素原子を含有する環式r−アミ
ノプロピルメチルシロキサン類の混合物5.8gを含有
する反応混合物に窒素雰囲気で加える。反応混合物を沸
点に加熱し、2時間の期間に亘つて徐々に225℃に上
昇させる。この温度を10時間維持し、これに続いて反
応混合物を室温に冷却させる。1g分の重炭酸ナトリウ
ムを攪拌しながら反応混合物に加え、0.5時間持続さ
せて水酸化カリウム触媒の中和を達成する。反応混合物
を次いで▲ろ▼過し、均質な液体の一部分を0.01N
の過塩素酸溶液でブロモクレゾールパープルの終点まで
滴定する。要した過塩素酸の量は生成物中のアミン基の
1.32重量%に当量である。この数値及び原料の量に
基づいて生成物の一般式を算定する。
【0279】実施例32 次式 のポリシロキサンの製造
【0280】前記した一般式の平衡したアミノ官能性ポ
リシロキサンにビス(m−アミノフエノキシブチル)テ
トラメチルジシロキサンを環式ビニルメチルシロキサン
類、オクタフエニルシクロテトラシロキサン及びオクタ
メチルシクロテトラシロキサンと平衡させることにより
製造する。水酸化カリウム0.1gに当量のペレツト2
個を、ビス(m−アミノフエノキシブチル)テトラメチ
ルジシロキサン4.6g、オクタメチルシクロテトラシ
ロキサン14.8g、オクタフエニルシクロテトラシロ
キサン1.98g及び1分子当りの環式シロキサンの個
数が3〜5個である環式ビニルメチルシロキサンの混合
物4.3gを含有する反応混合物に加える。反応混合物
は絶えず攪拌しながら窒素雰囲気下にあり、これを沸点
に加熱し、該沸点に2時間の期間中に徐々に215℃に
上昇する。この温度での加熱を8時間持続させ、これに
続いて反応混合物を室温に冷却させ、0.5ccの濃塩
酸水溶液を加える。反応混合物を次いで0.5時間攪拌
して水酸化カリウム触媒を完全に中和させる。反応混合
物を次いで▲ろ▼過する。均質なコハク色の液体である
▲ろ▼液の一部分を、0.01Nの過塩素酸溶液でブロ
モクレゾールパープルの終点まで滴定する。要した過塩
素酸の量は生成物中のアミン基の1.43重量%に当量
である。この数値及び原料の量に基づいて、生成物の一
般式を算定する。
【0281】実施例33 次式 のポリシロキサンの製造
【0282】前記した一般式の平衡したアミノ官能性ポ
リシロキサンはビス(p−アミノフエノキシブテル)テ
トラメチルジシロキサンを、オクタメチルシクロテトラ
シロキサン、環式メチルフエニルシロキサン類の混合物
及び環式アミノプロピルメチルシロキサン類の混合物と
平衡させることにより製造する。ビス(p−アミノフエ
ノキシブチル)テトラメチルジシロキサン4.6g、オ
クタメチルシクロテトラシロキサン74g、各環中のシ
ロキサン単位の個数が3〜10個である環式メチルフエ
ニルシロキサン類の混合物2.72g、環式アミノプロ
ピルメチルシロキサン類の混合物9g及び約0.1gに
当量の水酸化ナトリウムペレツト2個を合することによ
り、反応混合物を窒素雰囲気下に急速攪拌しながら製造
する。得られた反応混合物を8時間その沸点に加熱し、
次いで室温に冷却する。次いで1gの重炭酸ナトリウム
を反応混合物に加え0.5時間攪拌することにより水酸
化カリウム触媒を中和させる。反応混合物を次いで▲ろ
▼過し、均質なコハク色の液体である▲ろ▼液の一部分
を0.01Nの過塩素酸溶液でブロモクレゾールパープ
ルの終点まで滴定する。要した過塩素酸の量は生成物中
のアミン基の0.52重量%に当量である。この数値及
び原料の量に基づいて生成物の一般式を算定する。
【0283】実施例34 次式 のポリシロキサンの製造 前記した一般式の平衡したアミノ官能性ポリシロキサン
はビス(p−アミノフエニルチオブチル)テトラメチル
ジシロキサンをメチルテトラマーと平衡させることによ
り製造する。メチルテトラマーに溶かしたブチルホスホ
ニウム・トリメチノレシラノレート50ppmを含有す
る溶液の1cc分を、オクタメチルシクロテトラシロキ
サン78g及びビス(p−アミノフエニルチオブチル)
テトラメチルジシロキサン49.2gよりなる反応混合
物に窒素雰囲下で加える。反応混合物を4時間115℃
に加熱する。この期間中に、反応混合物の粘度は相対的
に一定の値に達するまで上昇することが見出された。4
時間の期間終了時に、反応混合物の温度を2時間160
℃に上昇させて触媒の分解を行なう。反応混合物を次い
で室温に冷却させ、▲ろ▼過する。▲ろ▼液の一部分を
0.01Nの過塩素酸溶液でブロモクレゾールパープル
の終点まで滴定する。要した過塩素酸の量は生成物中の
アミン基の2.5重量%に当量である。この数値及び原
料の量に基づいて、生成物の一般式を算定する。
【0284】実施例35 30モル%のシロキサンを含有するシロキサン含有ポリ
(半アミド)の製造 636gの乾燥N−メチルピロリドンに入れしかも0℃
に冷却した1,3−ビス(p−アミノフエノキシブチ
ル)テトラメチルジシロキサン54.64gとm−フエ
ニレンジアミン29.94gとよりなる反応混合物に、
ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物127.05
gを4時間の期間に亘つて少量ずつ加える。得られた溶
液は暗コハク色となり、その粘度は反応の後半に向かつ
て大巾に上昇した。
【0285】無水物の添加が完了しても、溶解は完了せ
ず、攪拌を更に10時間室温で維持する。この時に暗コ
ハク色の澄明な粘稠溶液が得られこれはフラスコの側面
を十分に濡らす。得られた生成物は30モル%の1,3
−ビス(p−アミノフエノキシブチル)テトラメチルジ
シロキサンを含有するシロキサン含有ポリ(半アミド)
溶液である。
【0286】前記溶液の一部をスライドガラスの表面に
載置して厚さ約0.2ミルの被覆層を形成する。被覆し
たスライドガラスを次いで炉に配置し、加熱して次の要
領でポリ(半アミド)のポリイミドへの硬化を行なう: 135℃±10℃で2時間 185℃±10℃で2時間 250℃±10℃で2時間 300℃±10℃で0.5時間 硬化後に、炉から被覆したスライドガラスを取出して得
られるフイルムの検査を行なう。硬化したフイルムにき
わめて強靭にスライドガラスに結合した。沸騰水中に6
時間の期間浸漬させた後でさえも、被覆層はなお強靭に
スライドガラスに結合している。
【0287】本実施例のポリイミドはP−N接合の暴露
部分に該材料を応用するのを含めて半導体装置用の不動
態化及び/又は保護被覆層に優れた材料であることが判
明した。0.31マイクロアンペア及び2000ボルト
できわめて弱い漏洩電流<0.3マイクロアンペアが見
出された。ポリイミドのフイルムは1時間までの期間約
450℃の程度の温度に耐える能力がある。この物理特
性に化学的な蒸気沈着(蒸着)により該材料の硬化した
フイルム上にガラス層を沈着させ得る。ガラス層はフイ
ルムにきわめて良く接着する。最良の結果を得るにに、
フイルム材料及びガラス材料の熱膨張係数を適合させる
ように試みるべきである。
【0288】実施例36 80モル%のシロキサンを含有するシロキサン含有ポリ
(半アミド)の製造 実施例35の方法を用いて、180mlの無水n−メチ
ル−ピロリドン中で34.56部の1,3−ビス(m−
アミノフエノキシプロピル)テトラメチルジシロキサン
を3.96部のメチレンジアニリンと合する。21.8
部のピロメリト酸二無水物を3時間の期間に亘つて少量
ずつ加えるにつれて該溶液を0℃に冷却する。暗コハク
色の粘稠溶液が得られる。反応混合物を次いで室温で一
夜放置する。得られる溶液は80モル%の1,3−ビス
(m−アミノフエノキシプロピル)テトラメチルジシロ
キサンを含有するシロキサン含有ポリ(半アミド)溶液
である。
【0289】この溶液の一部を幾つかの半導体装置の選
定した表面領域に施着する。塗着た溶液の硬化は実施例
35における塗着した溶液の硬化で記載したのと同じ要
領で行なう。被覆した装置を2500Vのコロナ放電に
かける。被覆した装置に1000時間の曝露に亘つて十
分に設計仕様変数内で電気的に作動し続ける。同じ型式
の未保護半導体装置は同じコロナ放電試験に暴露した時
には10時間以内で失敗した。
【0290】実施例37 チオ結合を含有するシロキサン含有ポリ(半アミド)の
製造 54.64gの1,3−ビス(p−アミノフエノキジブ
チル)テトラメチルジシロキサンの代りに58.44g
の1,3−ビス(p−アミノフエニルチオブチル)テト
ラメチルジシロキサンを用いる以外は実施例35の方法
を実施する。得られた生成物は30モル%の1,3−ビ
ス(p−アミノフエノキシチオブチル)テトラメチルジ
シロキサンを含有するシロキサン含有ポリ(半アミド)
溶液である。
【0291】得られた硬化材料の優れた物理特性は実施
例35で得られたのと同じであり、この物理特性に加え
て、該材料は優秀な老化防止特性を有する。電線に施着
した厚さ1mm程の薄い被覆層に優れた亀裂防止材料で
あり、発動機及び発電機に必要とされる巻線を製造する
のに用いるのに適当であることが判明した。電線の被覆
層は連続操作で施着でき、単一の施用のみが所望の要件
を満足させるのに必要である。しかしながら、より厚い
被覆層を必要とするならば、被覆を行なう1つの方法は
前記材料がそれ自体接着するにつれて第2の被覆層を施
着し前述の如く硬化を施すものである。実施例38 100モル%のシロキサンを含有するポリイミドの製造 A. ビス(p−アミノフエノキシプロピル)テトラメ
チルジシロキサンの製造 90mlのジクロロベンゼンに入れた5.20部の2,
2−ビス{4−(3,4−ジカルボキシフエノキシ)フ
エニル}プロパン二無水物と、4.60部のビス(p−
アミノフエノキシプロピル)テトラメチルジシロキサン
と0.1部のトルエンスルホン酸との反応混合物であつ
て還流させた反応混合物を用いて実施例35の方法を反
復する;反応により形成された水は溶剤と共沸的に除去
し、水を化学的に除去する固体の脱水剤上に通送し、溶
剤を反応場所に還送する。水がもはや発生しなくなつた
時に、浴温を175℃に低下させ、反応を一夜持続させ
る。次いで重合体状の溶液を冷却し、▲ろ▼過する。▲
ろ▼過した重合体溶液を次いで10倍過剰のメタノール
に加えて重合体を沈澱させる。該重合体は白色であり、
繊維質である。沈澱した重合体を▲ろ▼過により分離
し、新しいメタノールで数回洗浄し、65℃の温度に維
持した炉中で一夜乾燥させる。
【0293】該重合体の一部分をビーカーに配置し、十
分量のN−メチルピロリドンを該重合体に加えて25%
の固体含量を有する溶液を製造する。該溶液の一部分を
陶器(セラミック)板の表面に施着し、該陶器板を予熱
炉に配置し、60分の期間120℃に維持する。被覆し
た陶器を炉から取出した後に該陶器を検査すると、厚さ
約8ミルの強靭な透明フイルムが該陶器上に形成される
ことが見出された。該フイルムに陶器基材に強靭に結合
していた。該フイルムに耐摩耗性であり、連続した形で
基材から剥離又は脱離し得なかつた。硬化したフイルム
を有する被覆済み板を30分の期間溶剤の塩化メチレン
に浸漬させる。溶剤から取出すと、フイルムは陶器板か
ら除去された。即ち陶器板の表面は重合体材料の硬化フ
イルムを完全に含有しない。
【0294】B. ビス(p−アミノフエノキシメチ
ル)テトラメチルジシロキサンの製造 803gのトリクロロベンゼンに入れた37.6gのビ
ス(p−アミノフエノキシメチル)テトラメチルジシロ
キサンと32.2gのベンゾフエノンテトラカルボン酸
二無水物と0.1gのトルエンスルホン酸との反応混合
物を加熱還流させ;反応により生成した水は溶剤と共沸
的に除去し、水を除去する水素化カルシウム上に通送す
る。溶剤は再循環させる。水がもはや発生しなくなつた
時、今や澄明な溶液である反応混合物を216℃で更に
4時間攪拌する。反応混合物を次いで冷却し▲ろ▼過す
る;▲ろ▼過した溶液を次いで10倍過剰量のメタノー
ルに徐々に加えて重合体を沈澱させる。該重合体は白色
で繊維質であり;これを▲ろ▼過により分離し、60℃
で炉中に真空下で一夜乾燥させる。該重合体は熱重量分
析により測定すると400℃の温度に安定であり、N−
メチルピロリドンに溶かした該重合体の溶液からガラス
上に成形したフイルムはガラスに強靭に結合した。
【0295】C ビス(p−アミノフエノキシオクチ
ル)テトラメチルジンロキサンの製造 ビス(p−アミノフエノキシメチル)テトラメチルジン
ロキサンの代りに57.2gのビス(p−アミノフエノ
キシオクチル)テトラメチルジシロキサンを用いる以外
は前記Bの方法を反復する。この重合体は殆んど重量損
失がなく約300℃の温度に対して安定であることが見
出された。
【0296】実施例39 30モル%のシロキサンを含有するポリイミドの製造 10.4部の2,2−ビス{4(3,4−ジカルボキシ
ブエノキシ)フエニル}プロパン二無水物(0.02モ
ル)と2.772部のメチレンジアニリン(0.014
モル)と0.1部のトルエンスルホン酸とを含有する混
合物に、231部のo−ジクロロベンゼンを加える。反
応混合物を240℃に維持したシリコーン油浴に配置し
て迅速な還流が得られる。イミド化反応中に生成された
水を含有する還流液体を、水素化カルシウムの如き脱水
剤上に通送し、得られるジクロロベンゼンを反応混合物
に還送する。2〜4時間の期間後には、水素化カルシウ
ムを湿らす澄明な溶液によつて示される如く水はもはや
発生しない。
【0297】シリコーン油浴の温度を200℃に低下さ
せ、続いて2.76gの1,3−ビス(p−アミノフエ
ノキシブチル)テトラメチルジシロキサン(0.006
モル)を加える。反応を更に4時間この温度に維持す
る。しかる後に、加熱浴を取去る。重合体溶液を冷却
し、▲ろ▼過し、多量のメタノール中に沈澱させる。得
られる白色の繊維質重合体を▲ろ▼過により収集し、追
加の新鮮なメタノールで5回洗浄し、5mmHg圧力及
び65℃で一夜乾燥させる。15.2gの重合体が得ら
れるこの重合体に45.6部の新たに蒸留したN−メチ
ルピロリドンを加え、完全な溶解が達成されるまで得ら
れる混合物を攪拌する。得られる溶液はN−メチルピロ
リドン中に30モル%の1,3−ビス(p−アミノフエ
ノキシブチル)テトラメチルジシロキサンを有するポリ
イミド共重合体材料よりなる。
【0298】溶液中のポリイミドの一部分を数枚のスラ
イドガラス上に載置し、2時間125℃に加熱してフイ
ルムを完全に乾燥させる。得られるフイルムはスライド
ガラスにきわめて強靭に結合した。更には、該フイルム
は優れた耐摩耗性及び耐衝撃性とを示した。6時間沸騰
水中に浸漬させた後でも、該フイルムはスライドガラス
の表面にきわめて強靭に結合したまゝである。数枚の別
のスライドガラスを用意し、ポリイミド溶液の別の部分
で被覆し;フイルムを前記と同じ要領で乾燥する。被覆
したスライドを秤量して施着したポリイミドの重量を測
定する。これらのスライドガラスを空気循環炉に配置
し、8時間の期間300℃±10℃に加熱し次いで炉か
ら取出し、室温に冷却する。スライドガラスを秤量する
と、重量損失は検出されなかつた。即ち、本発明のシロ
キサン含有ポリイミドは高温での循環空気中でその安定
性を保持することが見られる。
【0299】実施例40 30モル%の従来のシロキサンを含有するポリイミドの
製造 2.76gの1,3−ビス(p−アミノフエノキシブチ
ル)テトラメチルジシロキサン(0.006モル)を添
加する代りに1.65gの1,3−ビス(デルタ−アミ
ノブチル)テトラメチルジシロキサン(0.006モ
ル)を反応混合物に添加する以外は実施例39の方法を
反復する。得られた重合体材料の総重量は14.3gで
ある。該重合体を42.9部の新たに蒸留したN−メチ
ルピロリドンに加えて、実施例39のポリイミド溶液に
ついて行なつた試験を反復するためにポリイミドの溶液
を形成し、各々の溶液は30モル%のジシロキサン物質
を含有する。
【0300】本実施例のジシロキサン物質を用いて調製
したスライドは、300℃±10℃で8時間空気循環炉
中で加熱した時には10%の重量損失を認めた。用いた
原料中のアミノアルキル結合が高温での不安定性の原因
であると思われる。アルキレン連鎖のフリーラジカル分
解が高温で生起しており、H,CHO,CO等の
如き副生物が重合体から逃出していると思われる。それ
故被覆材料の重量損失は300℃±10℃で循環空気中
に8時間曝露するうちにかなりのものとなる。実験から
温度安定性はアルキルシロキサン含量が増大するにつれ
て減少することが見出された。
【0301】実施例41 大環式クラウンエーテルキレート剤を含有するポリイミ
ドの製造 5.20部の2,2−ビス{4−(3,4−ジカルボキ
シフエノキシ)フエニル}プロパン二無水物(0.01
モル)と3.22部のビス(m−アミノフエノキシプロ
ピル)テトラメチルジシロキサン(0.07モル)と
0.1部のトルニンスルホン酸とを含有する混合物に、
231部のo−ジクロロベンゼンを加える。反応混合物
を240℃に維持したシリコーン油浴に配置して迅速な
還流が得られる。イミド化反応で生成された水を包含す
る還流液体を水素化カルシウムの如き脱水剤上に通送さ
せ、得られる乾燥液体を反応混合物に還送させる。2〜
4時間の期間後には、水素化カルシウムを湿らす澄明な
溶液によつて示される如く水はもはやイミド化反応によ
り発生しない。
【0302】シリコーン油浴温度を200℃に低下さ
せ、続いて1.17gのジアミノジベンゾ18−クラウ
ン−6−エーテル(0.003モル)を添加する。反応
混合物を更に4時間この温度に維持する。しかる後に加
熱浴を取去る。重合体溶液を冷却し、▲ろ▼過し、多量
のメタノール中に沈澱させる。得られる白色の繊維質重
合体を▲ろ▼過により収集し、追加の新しいメタノール
で5回洗浄し、5mmHg圧力で65℃で一夜乾燥させ
る。得られた重合体物質の重量は9.1gである。重合
体のこの量に27.3部の新たに蒸留したN−メチルピ
ロリドンを加え、得られる混合物を完全な溶解が得られ
るまで攪拌する。
【0303】ポリイミド溶液の一層をスライドガラス、
チタンクーポン及び銅パネルの各々の試料単位片の表面
に刷毛塗りすることにより各々の試料をポリイミド溶液
の一部で被覆する。被覆した単位片を100℃に維持し
た予熱炉に2時間配置する。次いで該単位片を炉から取
出し、検査する。薄い合着したフイルムが各々の試料単
位片の表面上に形成され、それぞれの基材物質に強靭に
結合している。各々のフイルムはきわめて耐摩耗性であ
り、2時間の期間沸騰水にさらした後でさえも各々の基
材表面に良く結合したまゝである。重合体の構造中に化
学的に結合したキレート剤は硬化した重合体フイルムの
結合特性及び耐摩耗性特性に影響しなかつた。
【0304】実施例42 ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物と100モル
%シロキサンとからポリイミドの製造 975重量部のジクロロベンゼンに入れた46重量部の
ビス(p−アミノフエノキシブチル)テトラメチルジシ
ロキサンと32.3重量部のベンゾフエノンテトラカル
ボン酸二無水物とを装入した反応混合物に、1重量部の
メタンスルホン酸を加える。反応物を加熱還流させ、得
られる化学反応により生成された水を共沸的に取出し、
CaH塔中で除去する。水がもはや発生しなくなつた
後に反応物を更に8時間還流保持する。次いで反応物を
室温に冷却し、2ガロンのメタノール中にそゝいで黄色
の粉末物質を生じさせる。
【0305】この黄色粉末物質を▲ろ▼過により収集
し、追加量のメタノールで溶剤を含まないように洗浄
し、乾燥させる。適当量のN−メチルピロリドンを用い
ることにより25%固体分の溶液を調製する。該溶液の
一部分をスライドガラスの表面に塗布し、空気循環炉中
で120℃±5℃に加熱することにより乾燥させる。深
黄色を有する丈夫なフイルムが製造され、これにスライ
ドガラスの表面に強靭に結合している。
【0306】実施例43 ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物とシロキサン
とジアミンとからポリイミドの製造 反応混合物が39.1重量部のみのビス(p−アミノフ
エノキシブチル)テトラメチルジシロキサンと追加的に
1.62重量部のm−フエニレンジアミンとを含有する
以外は実施例42の方法を反復する。完全な溶解は3時
間で生起する。乾燥させると、深黄色のフイルムがスラ
イドガラスの表面上に再び形成される。該フイルムはス
ライドガラスの表面に強靭に結合している。
【0307】反応生成物を化学分析すると高いTg(ガ
ラス転移)特性を有するシロキサン含有ポリイミド共重
合体物質であることが判明した。該物質の深黄色は該物
質を表面に塗布した場合には見え得るので該物質を用い
る場合に有利である。乾燥させると、得られるフイルム
は耐溶剤性であり、該フイルムを塗布した表面に優秀な
接着力を示し並びに多数の溶液塗布及び乾燥の作業周期
によつて厚いフイルムを製造するようにフイルム自体の
さらした表面にも優秀な接着力を示す。
【0308】実施例44 ピロメリトテトラカルボン酸二無水物と100モル%シ
ロキサンとからポリイミドの製造 21.8重量部のピロメリトテトラカルボン酸二無水物
と46重量部のビス(p−アミノフエノキシブチル)テ
トラメチルジシロキサンと971重量部のトリクロロベ
ンゼンとを装入した反応混合物に、1重量部のトルエン
スルホン酸を加える。反応物を加熱還流させ、得られる
化学反応によつて生成された水を共沸的に取出し、Ca
塔中で除去する。約4時間の期間で水がもはや発生
しなくなつた時に、しかる後に反応温度を215℃に降
下させ、この温度で一夜維持する。次いで反応物を室温
に冷却させ、▲ろ▼過し、5ガロンのメタノールにそゝ
いで深黄色の粉末物質を生成する。
【0309】この深黄色の粉末物質を▲ろ▼過により収
集し、追加量のメタノールで溶剤を含まないように洗浄
し、乾燥させる。適当量のN−メチルピロリドンを用い
ることにより25%固体分の溶液を製造する。該溶液の
一部分をスライドガラスの表面に塗布し、空気循環炉中
で120℃±5℃で加熱することにより乾燥させる。深
黄色を有する丈夫なフイルムが製造され、これはスライ
ドガラスの表面に強靭に結合している。
【0310】実施例45 100モル%のシロキサンを含有するチオシロキサンか
らポリイミドの製造 反応混合物が49.2重量部のビス(m−アミノフエニ
ルチオブチル)テトラメチルジシロキサンと32.2重
量部のベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物(BT
DA)と1重量部のトルエンスルホン酸と1300重量
部のトリクロロベンゼンとである以外は実施例42の方
法を反復する。還流温度は218℃である。反応によつ
て生成した水は3Aモレキユラーシーブ上に吸収させる
ことによつて共沸的に除去する。全ての水を除去した後
の一夜の反応温度は200℃である。反応生成物は深黄
色粉末として同じ要領で回収する。仕上げ処理及び試験
は前記と同じ要領で行い、生成物はスライドガラスの表
面に強靭に結合した丈夫なフイルムを形成することが判
明した。
【0311】実施例46 50モル%のシロキサンと50モル%のジアミンとを含
有するポリイミドの製造 7.67g(0.02883459モル)の5(6)ア
ミノ−1−(4´−アミノフエニル)−1,3,3−ト
リメチルインダンと13.26g(0.0288345
9モル)のビス(m−アミノフエノキシブチル)テトラ
メチルジシロキサンと18.57g(0.057669
17モル)のベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物
とよりなる反応混合物に、触媒量即ち0.5gのトルエ
ンスルホン酸を加え続いて453gのトリクロロベンゼ
ンを加える。反応混合物を218℃の還流温度に加熱す
る。溶剤及び化学反応によつて生じた水は水素化カルシ
ウム床上に通送して水を除去し乾燥反応混合物を生ぜし
める。水がもはや発生しなくなるまで反応系を還流温度
に維持し、この期間は大体3時間である。次いで反応混
合物を一夜還流温度に維持する。次いで反応済みの反応
混合物を室温に冷却し、▲ろ▼過する。固形分は存在し
ない。▲ろ▼過した反応済みの反応混合物を次いで1ガ
ロンのメタノールにそゝいで粘質の重合体物質を沈澱さ
せる。
【0312】得られた重合体は塩化メチレン、N−メチ
ルピロリドン(NMP)及びジメチルホルムアミド(D
MF)にきわめて可溶性である。得られたポリイミドの
試料をN−メチルピロリドンに溶解させ、該溶剤中のポ
リイミドの固形分含量は25重量%である。該溶液の一
部をスライドガラスの表面に載置して厚さ約0.2ミル
の被覆層を形成する。次いで被覆済みのスライドガラス
を110℃±5℃で1時間空気循環炉に配置する。スラ
イドガラスを炉から取出し、室温に冷却し、検査する。
得られたフィルムは透明であり、しかもスライドガラス
の表面にきわめて良く結合している。
【0313】実施例47 90モル%のシロキサンと10モル%のジアミンとを含
有するポリイミドの製造 実施例46の方法を反復するが、反応器中の反応混合物
に次の如くである;32.2g(0.1モル)のベンゾ
フエノンテトラカルボン酸二無水物41.4g(0.0
9モル)のビス(p−アミノフエノキシブチル)テトラ
メチルジシロキサン2.66g(0.01モル)の5
(6)アミノ−1−(4´−アミノフエニル)−1,
3,3−トリメチルインダン 0.5gのメタンスルホン酸 877gのトリクロロベンゼン 得られる重合体生成物は再び性状が粘質である。溶液の
形でスライドガラスに塗着し加熱して溶剤を蒸発させた
時には、得られるフイルムは半透明であり、スライドガ
ラスにきわめて良く結合している。
【0314】実施例48 30モル%のジシロキサンと70モル%のジアミンとを
含有するポリイミドの製造 実施例46の方法を反復するが、反応器中の反応混合物
は次の如くである:52gの4,4´−ビスフエノール
Aエーテル二無水物〔2,2−ビス{4−(3,4−ジ
カルボキシフエノキシ)フエニル}プロパン二無水物〕
(0.1モル),13.8gのビス(m−アミノフエノ
キシブチル)テトラメチルジシロキサン(0.03モ
ル),18.62gの5(6)アミノ−1−(4´−ア
ミノフエニル)1,3,3−トリメチルインダン(0.
07モル),1gのトルエンスルホン酸 971gのジクロロベンゼン 得られる重合体生成物は再び性状が粘質である。溶液の
形でスライドガラスに塗着し加熱して溶剤を蒸発させた
時には、得られるフイルムは半透明でありスライドガラ
スにきわめて良く結合した。
【0315】実施例49 20モル%のシロキサンと80モル%のジアミンとを含
有するポリイミドの製造 実施例46の方法を反復するが、反応器中の反応混合物
は次の如くである:16.1gのベンゾフエノンテトラ
カルボン酸二無水物(0.05モル),10.64gの
5(6)アミノ−1−(4´−アミノフエニル)−1,
3,3−トリメチルインダン(0.04モル),4.6
gのビス(p−アミノフエノキシブチル)テトラメチル
ジシロキサン(0.01モル),0.5gのトルエンス
ルホン酸,3.61gのジクロロベンゼン 得られる重合体生成物は性状が粘質である。溶液の形で
スライドガラスに塗着し加熱して溶剤を蒸発させた時に
は、得られるフイルムは半透明でありスライドガラスに
きわめて良く結合した。
【0316】実施例50 85モル%のシロキサンと15モル%のジアミンとを含
有するポリイミドの製造 実施例46の方法を反復するが、反応器中の反応混合物
は次の如くである:52gの3,3´−ビスフエノール
A二無水物〔2,2−ビス{4−(2,3−ジカルボキ
シフエノキシ)フエニル}プロパン二無水物(0.1モ
ル),391gのビス(m−アミノフエノキシブチル)
テトラメチルジシロキサン(10.035モル),1g
のトルエンスルホン酸,1092gのジクロロベンゼン 反応用の油浴温度は約200℃に維持する。反応水を完
全に放出させた後に、3.99gの5(6)アミノ−1
−(4´−アミノフエニル)−1,3,3−トリメチル
インダン(0.015モル)を反応混合物に加える。反
応生成物を次いで一夜維持し、実施例46に記載した如
く評価する。得られる重合体生成物は性状が粘質であ
る。溶液の形でスライドガラスに塗着し、加熱して溶剤
を蒸発させた時には、得られるフイルムは再び半透明で
ありスライドガラスにきわめて良く結合した。
【0317】実施例51 70モル%のシロキサンと30モル%のジアミンとを含
有するポリイミドの製 10.4部の2,2−ビス{4(3,4−ジカルボキシ
フエノキシ)フエニル}プロパン二無水物(0.02モ
ル)と0.648部のm−フエニレンジアミン(0.0
06モル)と0.1部のトルエンスルホン酸とを含有す
る混合物に、231部のo−ジクロロベンゼンを加え
る。反応混合物を、240℃に維持したシリコーン油浴
に配置して急速な還流を得る。イミド化反応で生成され
た水を包含する還流液体を、水素化カルシウムの如き脱
水剤上に通送し、得られる乾燥ジクロロベンゼンを反応
物に返送する。2〜4時間の期間後には、水素化カルシ
ウムを湿らす澄明な溶液によつて明示される如く水はも
はや発生しない。
【0318】シリコーン油浴温度を200℃に低下さ
せ、続いて6.44gの1,3−ビス(p−アミノフエ
ノキシブチル)テトラメチルジシロキサン(0.014
モル)を加える。反応物を更に4時間この温度に維持す
る。しかる後に加熱浴を取去る。重合体溶液を冷却し、
▲ろ▼過し大量のメタノール中に沈澱させる。得られる
白色の繊維質重合体を▲ろ▼過により収集し、追加量の
新たなメタノールで5回洗浄し、5mmの圧力及び65
℃で一夜乾燥させる。15.2gの重合体が得られる。
この重合体に45.6部の新たに蒸留したジグリムを加
え、得られる混合物を完全な溶解が得られるまで撹拌す
る。
【0319】得られる溶液はジグリム中に70モル%の
1,3−ビス−(p−アミノフエノキシブチル)テトラ
メチルジシロキサンを有するポリイミドよりなる。溶解
しているポリイミドの一部を数枚のスライドガラス上に
載置させ、85℃で2時間加熱して溶剤を蒸発させる。
得られるフイルムはスライドガラスにきわめて強靭に結
合した。更には、該フイルムは優秀な耐摩耗性と耐衝撃
性とを示した。沸騰水中に6時間浸漬させた後にも、該
フイルムはスライドガラスの表面にきわめて強靭に結合
したまゝである。
【0320】数枚の別なスライドガラスを準備し、ポリ
イミド溶液の別の部分で被覆し、前記と同じ要領で乾燥
させる。被覆したスライドガラスを秤量して塗着した物
質の重量を測定する。前もつて秤量したスライドガラス
を空気循環炉に配置し、8時間の期間300℃±10℃
に加熱し、次いで炉から取出し、室温に冷却する。これ
らのスライドガラスを再秤量すると、重量の減少は検知
されなかつた。前記重合体のアリールエーテル部分はフ
リーラジカル分解を阻止すると思われる。換言すれば、
アリールエーテル部分はラジカル伝搬反応による破壊を
抑制するフリーラジカルスカベンジヤーである。それ故
300℃に8時間曝露した後に被覆済みスライドガラス
を秤量しても認め得る程に大きな重量減少は検知し得な
かつた。
【0321】実施例52 2,4−ジアミノアセトアニリド、融点(m.p)16
1〜163℃を2,4−ジニトロアセトアニリドの接触
還元により調製する。26部の2,2.ビス{4(3,
3.ジカルボキシフエノキシ)フエニル}プロパン二無
水物(0.05モル)と3.78部のm−フエニレンジ
アミン(0.035モル)と0.1部のトルエンスルホ
ン酸とを含有する混合物に、231部のo−ジクロロベ
ンゼンを加える。反応混合物を240℃に維持したシリ
コーン油浴に配置して急速な還流を得る。
【0322】反応中に生成した水を含有する還流液体を
水素化カルシウムの如き脱水剤上に通送し、得られる乾
燥ジクロロベンゼンを反応物に返送する。2〜4時間の
期間後には、水素化カルシウムを湿らす澄明な溶液によ
つて明示される如く水はもはや発生しない。シリコーン
油浴の温度を200℃に低下させ、続いて2.48gの
2,4−ジアミノアセトアニリド(0.015モル)を
加える。反応物を更に4時間この温度に維持する。しか
る後に加熱浴を取去る。重合体溶液を冷却し、▲ろ▼過
し、大量のメタノール中に沈澱させる。得られる白色の
繊維質重合体を▲ろ▼過により収集し、追加の新たなメ
タノールで5回洗浄し、5mmの圧力及び65℃で一夜
乾燥させる。29.3gの重合体を得る。この重合体に
87.9部の新たに蒸留したN−メチルピロリドンを加
え、得られる混合物を完全な溶解が得られるまで攪拌す
る。得られる溶液はN−メチルピロリドン中に30モル
%の2,4−ジアミノアセトアニリドを有するポリイミ
ドよりなる。
【0323】実施例53 30モル%の官能基−COOHを含有するポリイミドの
製造 0.015モルのジアミノアセトアニリドの代りに2.
28gの3,5−ジアミノ安息香酸(0.015モル)
を用いる以外は実施例52の方法を反復する。30.1
gの重合体を得る。この重合体に90.3部の新たに蒸
留したN−メチルピロリドンを加え、得られる混合物を
完全な溶解が得られるまで攪拌する。得られる溶液はN
−メチルピロリドン中に30モル%の3,5−ジアミノ
安息香酸を有するポリイミドよりなる。
【0324】実施例54 50モル%の官能基−置換フエノキシを含有するポリイ
ミドの製造 ナトリウム4−アセトアミドフエノレートを2,4−ジ
ニトロクロロベンゼンと縮合させることによりp−
(2,4−ジアミノフエノキシ)アセトアニリドを得、
これを接触水素化して対応のジアミン(m.p.144
〜145℃)にする。15.6部の2,2−ビス{4
(3,4−ジカルボキシフエノキシ)フエニル}プロパ
ン二無水物(0.03モル)と2.97部のメチレンジ
アニリン(0.015モル)と0.1部のトルエンスル
ホン酸とを含有する混合物に、231部のo−ジクロロ
ベンゼンを加える。反応混合物を、240℃に維持した
シリコーン油浴に配置して急速な還流を得る。
【0325】シリコーン油浴の温度を200℃に低下さ
せ、続いて3.86部のp−(2,4−ジアミノフエノ
キシ)アセトアニリド(0.015モル)を加える。反
応物を更に4時間この温度に維持する。しかる後に、加
熱浴を取去る。重合体溶液を冷却し、▲ろ▼過し、大量
のメタノール中に沈澱させる。得られる白色の繊維質重
合体を▲ろ▼過により収集し、追加の新たなメタノール
で5回洗浄し、5mmの圧力及び65℃で一夜乾燥させ
る。21.9gの重合体を得る。この重合体に66部の
新たに蒸留したN−メチルピロリドンを加え、得られる
混合物を完全な溶解が得られるまで攪拌する。得られる
溶液はN−メチルピロリドン中に50モル%のp−
(2,4−ジアミノフエノキシ)アセトアニリドを有す
るポリイミドよりなる。
【0326】実施例55 25モル%の官能基−SHを含有するポリイミドの製造 10.4部の2,2−ビス{4(3,4−ジカルボキシ
フエノキシ)フエニル}プロパン二無水物(0.02モ
ル)と、6.9gのビス(m−アミノフエノキシブチ
ル)テトラメチルジシロキサン(0.15モル)と0.
1部のトルエンスルホン酸とを含有する混合物に231
部のo−ジクロロベンゼンを加える。反応混合物を、2
40℃に維持したシリコーン油浴に配置して急速な還流
を得る。反応中に生成した水を含有する還流液体を脱水
剤、水素化カルシウム上に適送させ、得られる乾燥ジク
ロロベンゼンを反応物に返送する。2〜4時間の期間後
には、水素化カルシウムを湿らす澄明な溶液によつて明
示される如く水はもはや発生しない。
【0327】シリコーン油浴の温度を200℃に低下さ
せ、続いて0.70gの2,4−ジアミノチオフエノー
ル(0.005モル)を添加する。反応物を更に4時間
この温度に維持する。しかる後に、加熱浴を取去る。重
合体溶液を冷却し、▲ろ▼過し、大量のメタノール中に
沈澱させる。得られる白色の繊維質重合体を▲ろ▼過に
より収集し、追加量の新たなメタノールで5回洗浄し、
5mmHgの圧力及び65℃で一夜乾燥させる。17.
1gの重合体を得る。この重合体に、61部の新たに蒸
留したN−メチルピロリドンを加え、得られる混合物を
完全な溶解が得られるまで攪拌する。得られる溶液はN
−メチルピロリドン中に25モル%の2,4−ジアミノ
チオフエノールを有するポリイミドよりなる。
【0328】該溶液の一部を数枚のスライドガラス上に
載置し、125℃で2時間加熱して溶剤を蒸発させる。
得られるフイルムはスライドガラスにきわめて強靭に結
合した。更には、該フイルムは優秀な耐摩耗性と耐衝撃
性とを示した。沸騰水中に6時間浸漬させた後でも、該
フイルムはスライドガラスの表面にきわめて強靱に結合
したまゝである。数枚の別のスライドガラスを準備し、
前記溶液の別の部分で被覆し、前記と同じ要領で加熱す
る。被覆したスライドガラスを秤量して塗着した物質の
重量を測定する。前もつて秤量したスライドガラスを空
気循環炉に配置し、8時間300℃±10℃に加熱し次
いで炉から取出し、室温に冷却する。これらのスライド
ガラスを再秤量すると、重量減少は検知されない。
【0329】実施例56 ポリイミド重合体の架橋結合 実施例52及び5るのポリイミドを各々N−メチルピロ
リドン(NMP)に溶解させて20重量%の溶液を形成
する。2つの溶液を合し、混合して均質な溶液を形成
し、炉中で120℃±5℃で加熱することにより溶剤を
追出す。得られた混合物の一部を炉中で3時間300℃
±10℃で加熱する。加熱作業周期の初期部分中は酢酸
の臭気が検出される。次いで加熱した重合体混合物を室
温に冷却させ、NMPに入れるが、攪拌し且つ数百℃に
加熱した時でもNMP中には溶解しない。未硬化の重合
体混合物の一部はN−メチルピロリドンに容易に溶解し
た。実験結果が示す所によれば最初の重合体混合物は未
だNMPに可溶性であるが、より高温の範囲では架橋結
合が生起して加工し難い重合体物質を形成する。
【0330】実施例57 感光性ポリアミドの製造 次の組成:60モル%のm−フエニレンジアミン 40モル%の2,4−ジアミノフエノール 100モル%の2,2−ビス{4(3,4−ジカルボキ
シフエノキシ)フエニル}プロパン二無水物を有するヒ
ドロキシル官能性ポリイミドを製造する。標準的な化学
的処理技術を用いて、先ずp−ニトロトルエンを酸化し
てp−ニトロベンズアルデヒドにすることによりp−ア
ジドシンナミル・クロライドを調製する。次いでp−ニ
トロベンズアルデヒドをマロン酸と縮合させ、鉄粉及び
塩化水素酸で還元させてp−アミノケイ皮酸を形成す
る。ジアゾ化及びナトリウムアジドでの処理に続いて、
p−アミノケイ皮酸をp−アジドケイ皮酸に転化させ、
次いでこれを塩化チオニルで酸クロライドに転化させ
る。クロロホルムに溶かした20重量%のヒドロキシル
官能性ポリイミドの溶液を製造する。
【0331】この均質な溶液に、化学量論量のポリイミ
ドのフエノール含量に当量の量でトリエチルアミンを加
える。クロロホルムに溶かしたp−アジドシンナミル・
クロライドの溶液を調製し、この溶液をポリイミドのフ
エノール含量に基いてポリイミドの正確な当量に滴下し
て加える。化学反応が直ちに生起して、改質重合体及び
トリエチルアミン塩酸塩を生じさせる。トリエチルアミ
ン塩酸塩を▲ろ▼過により除去する。クロロホルムは減
圧でのフラツシユ蒸発により前記溶液から取出す。
【0332】得られる重合体は極めて感光性の物質であ
ることが判明した。重合体物質を架橋結合してこれを加
工し難くするに要する最低光エネルギーは316mμで
1cm当り500エルグより低い。架稿結合は分子状
酸素の放出及び高度に反応性のニトリン中間体の生成及
び次いでこれが架橋結合することにより生起する。例え
ば5−ニトロアセナフラン・2−ニトロフルオレン等の
如き他の感光剤もポリイミド中に存在させて低度のエネ
ルギー暴露でも加工し難くなるように暴露したポリイミ
ドの感受性を促進させ得る。
【0333】実施例58 殺菌性ポリイミドの製造 次の組成:50モル%のm−フエニレンジアミン 50モル%の2,4−ジアミノチオフエノール 100モル%の2,2−ビス{4(3,4−ジカルボキ
シフエノキシ)フエニル}プロパン二無水物 を有するメルカプト官能性ポリイミドを製造する。クロ
ロホルムに溶かした20重量%のこのポリイミドの溶液
を製造する。標準的な化学反応を用いて、硫化水素ナト
リウムを2,4−ジニトロクロロベンゼンと先ず反応さ
せて2,4−ジニトロフエニルメルカプタンを生成する
ことにより2,4−ジアミノチオフエノールを調製す
る。2,4−ジニトロフエニルメルカプタンを亜鉛及び
塩化水素酸で還元して2,4−ジアミノチオフエノール
を調製する。
【0334】クロロホルムに溶かした2当量のトリブチ
ル錫メトキシドの溶液を、メルカプタンの当量による重
量に基いて調製し、前記の均質な重合体溶液に滴下して
加える。発熱反応が生起する。反応が完了した後に、ク
ロロホルムを減圧下でのフラッシユ蒸発により反応済み
の溶液から追出して、錫を含有する重合体物質を得る。
該重合体の構造上の組成は標準的なI.R.及びN.
M.Rによつて確認された。得られる重合体は基本構造
の場所に錫を有し、塗料に防汚特性を付与するのに有用
であり且つ他の殺菌用途に有用である。
【0335】実施例59 難燃剤の官能性オルガノホスフエートを含有するポリイ
ミドの製造 10.4部の2,2−ビス{4(3,4−ジカルボキシ
フエノキシ)フエニル}プロパン二無水物(0.02モ
ル)と1.62部のm−フエニレンジアミン(0.01
5モル)と0.1部のトルエンスルホン酸とを含有する
混合物に231部のo−ジクロロベンゼンを添加する。
反応混合物を、240℃に維持したシリコーン油浴に配
置して急速な還流を得る。イミド化反応中に生成された
水を含有する還流液体を水素化カルシウムの如き乾燥剤
上に通送し、得られるジクロロベンゼンを反応物に返送
する。2〜4時間の期間後には、水素化カルシウムを湿
らす澄明な溶液によつて明示される如く水はもはや発生
しない。
【0336】シリコーン油浴の温度を200℃に低下さ
せ、続いて1.70gのビス(p−アミノフエニル)フ
エニルホスフエート(0.005モル)を添加する。反
応物を更に4時間この温度に維持する。しかる後に、加
熱浴を取去る。重合体溶液を冷却し、▲ろ▼過し、大量
のメタノール中に沈澱させる。得られる白色の繊維質重
合体を▲ろ▼過により収集し、追加量の新たなメタノー
ルで5回洗浄し、5mmの圧力及び65℃で一夜乾燥さ
せる。13.2部の重合体を得る。この重合体に、3
9.6部の新たに蒸留したN−メチルピロリドンを加
え、得られる混合物を完全な溶解が得られるまで攪拌す
る。得られる溶液はN−メチルピロリドン中に25モル
%のビス(p−アミノフエニル)フエニルホスフエート
を有するポリイミドよりなる。この溶液の一部を数枚の
スライドガラス上に載置し、125℃で2時間加熱して
溶剤を蒸発させる。得られるフイルムはスライドガラス
にきわめて強靭に結合した。更には該フイルムは優秀な
耐摩耗性及び耐衝撃性を示した。沸騰水中に6時間浸漬
した後には、該フイルムはスライドガラスの表面にきわ
めて強靭に結合したまゝである。
【0337】数枚の別のスライドガラスを前記の如く被
覆する。被覆したスライドガラスを秤量して塗着した物
質の重量を測定する。前もつて秤量したスライドガラス
を空気循環炉に配置し、8時間300℃±10℃に加熱
し、次いで炉から取出し、室温に冷却する。スライドガ
ラスを再秤量すると、重量減少は検知されなかつた。前
記重合体の試料を成形する。成形した試料をブンゼンバ
ーナーの火炎中に配置する。加熱すると、成形試料は白
熱化し、燃焼するらしく見える。然しながら、ブンゼン
バーナーの火炎から取出すと、成形試料は白熱するのを
中断し、これは重合体物質の固有の難燃特性を説明する
ものである。
【0338】実施例60 ビス(アミノ)ジシロキサンとビス{4,4′−ジ
(3,4−ジカルボキシフエノキシ)フエニル}スルフ
イド二無水物とからポリイミドの製造
【0339】A. 5.10gのビス{4,4′−ジ
(3,4−ジカルボキシフエノキシ)フエニル}スルフ
イド二無水物と1.02gの1,4−ビス(3−アミノ
フエノキシ)ベンゼンと2.99gのビス(m−アミノ
フエノキシブチル)テトラメチルジシロキサンと0.1
gのp−トルエンスルホン酸と104gのジクロロベン
ゼンとの反応混合物を加熱還流させ;水を共沸的に除去
し、水素化カルシウムと反応させる。水がもはや放出し
なくなつた後に反応混合物を170℃で6時間以上加熱
する。反応混合物を冷却し、▲ろ▼過し、過剰のメタノ
ールに徐々に加える。白色の繊維質重合体が沈澱し;こ
れを回収し真空下に65℃で一夜乾燥させる。前記重合
体はN−メチルピロリドンに可溶性であり、熱重量分析
によつて測定すると400℃で重量減損を示さなかつ
た。ガラス上のフイルム成形物は強靭に接着した。
【0340】B. 単独のアミン成分として4.60g
の1,3−ビス(m−アミノフエノキシブチル)テトラ
メチルジシロキサンを用いて前記部分Aの反応を反復す
る。回収した白色の繊維質重合体は熱安定性であり、部
分Aの重合体よりも更に可溶性である。
【0341】C. ビス−{4,4′−ジ(3,4−ジ
カルボキシフエノキシ)フエニル}スルフイド二無水物
の調整 ガラス反応器に窒素下で4,4′−チオビスフエノール
52.93g,50%NaOH溶液38.8g,トルエ
ン250ml及びジメチルスルホキシド250mlを装
入し、攪拌しながら窒素下で加熱還流させる。反応系に
存在する水及び反応中に生成した水は共沸的に除去し、
デイーンスタークトラップ中に捕集する。反応混合物が
完全に無水となり水がもはや発生しなくなつた後に、反
応温度を65℃に低下させ;この時点で100gの4−
ニトロ−N−メチルフタルイミドを一度で添加する。該
混合物を65℃で約6時間攪拌し、高温▲ろ▼過し、室
温で放置させる。ビスイミドが放置すると晶出し;これ
を▲ろ▼過し乾燥させる。このビスイミドを次の如くテ
トラカルボン酸に転化させる;
【0342】前記ビスイミド1部と50%NaOH溶液
1部と水2部との混合物を加熱還流させ、全てのメチル
アミンが発生するまで保持する。澄明な溶液が得られ
る。この溶液を強度に酸性化し;白色の油状物が分離す
る。この混合物を加熱還流すると、油状物を固化させ;
これを▲ろ▼過により収集する。澄明な溶液が得られる
まで氷酢酸−無水酢酸の混合物中で加熱することにより
テトラカルボン酸を環化し;冷却すると前記無水物が晶
出し、これを収集し、乾燥させる。
【0343】実施例61 A. 次 式 のシロキシサン含有二無水物の製造 p−ブロモフエノールの代りに74gの3,4−キシレ
ノールを用いて実施例15の方法を反復する。生成物の
ビス(3,4−キシレニルオキシブチル)テトラメチル
ジシロキサンを次の如く酸化する;48.6gのビス
(3,4−キシレニルオキシブチル)テトラメチルジシ
ロキサンと400mlのピリジンと110mlの水との
溶液を94℃に加熱する。加熱を持続して還流させ、1
90gの過マンガン酸カリウムを1時間に亘つて徐々に
加える。各々の増大する添加に続いて紫色が消失する。
反応が進行するにつれて、MnOの黒色沈澱物が生成
する。過マンガン酸カリウムの添加が完了すると、反応
混合物を更に1時間98〜110℃に維持する。この時
点で10mlのメタノールの添加により反応混合物の紫
色は脱色される。該混合物を▲ろ▼過し、▲ろ▼液を温
水で洗浄する。残留溶液を蒸発乾固させ;固形分を20
0mlの水に溶解させ、この溶液に濃HClを加えてp
H1にする。白色沈澱物が生成した。これを収集し乾燥
させる。
【0344】該生成物を100mlの酢酸と100ml
のトルエンと50mlの無水酢酸との溶液中に溶解さ
せ、加熱還流させることにより該生成物を環化して二無
水物にする。溶剤を追出すと、二無水物を油状物として
回収する。これの構造は分析(IR及びNMR)によつ
て確認した。
【0345】B.シロキサン含有ポリイミドの製造 1.80.5gのトリクロロベンゼンと0.1gのp−
トルエンスルホン酸とに入れた前記部分Aの二無水物
5.7gとm−フエニレンジアミン1.08gとを含有
する反応混合物を、全ての水が共沸的に除去されるまで
加熱還流し、反応系を3時間以上216℃で還流させ
る。該混合物を冷却し、▲ろ▼過し、過剰のメタノール
中にそゝいで白色繊維質のポリイミド重合体を沈澱させ
る。該重合体を回収し乾燥させる。この重合体は高い熱
安定性を示した。
【0346】2.m−フエニレンジアミンの代りに4.
6部の1,3−ビス(m−アミノフエノキシブチル)テ
トラメチルジシロキサンを用いる以外は前記部分1の反
応を反復する。得られた重合体を仕上げ処理し、メタノ
ールから回収し、真空下に50℃で一夜乾燥させる。該
重合体は400℃の温度に対しても安定である。
【0347】実施例62 A.次式 のシロキサン含有ジエーテル二無水物の製造
【0348】1.ビス{4−(3′,4′−キシレノキ
シ)フエノキシブチル}テトラメチルジシロキサンの製
造 この中間体は3,4−キシレノールのナトリウム塩と
1,3−ビス(p−ブロモフエノキブチル)テトラメチ
ルジシロキサンとの間のウルマン反応によつて製造さ
れ、その製造は銅触媒を用いて溶融段階、約140℃で
実施例15に記載される。精製は分子蒸留によつて達成
する。
【0349】2.酸化及び環化 実施例51に全て記載される如く、前記部分1の生成物
をピリジン−水混合物中で5倍過剰量の過マンガン酸カ
リウムで酸化し、続いて中和し環化する。得られた白色
固体の構造は器械による分析(IR及びNMR)及び苛
性滴定によりビス{4−(3′,4′−ジカルボキシフ
エノキシ)フエノキシブチル}テトラメチルジシロキサ
ン二無水物であると確認された。
【0350】B.シロキサン単位を含有するポリイミド
の製造前記部分Aで製造した二無水物の7.54重量部
と、メチルジアニリンの1.98重量部とp−トルエン
スルホン酸の0.1部とジクロロベンゼンの100部と
の混合物を合し、還流させ;水を溶剤と共沸的に除去
し、水素化カルシウム上に通送して水を除去する。溶剤
は再循環させる。水がもはや生成されなくなつた後に、
反応混合物を更に4時間還流させる。反応混合物を冷却
し、▲ろ▼過し過剰のメタノールに徐々にそゝぐ。ポリ
イミド重合体が沈澱しこれを60℃で回収する。このポ
リイミドは425℃の温度に対して安定性を示す。
【0351】実施例63 シロキサン含有ポリイミドの溶融重合 実施例34に記載した如く製造され、過塩素酸滴定によ
つて測定すると3.094%のNHを含有する次式 の平衡化ポリシロキサン45gを、ブレイベンダー(B
reybender)混合機中で14gのベンゾフエノ
ンテトラカルボン酸二無水物と細心に混合し、1分当り
20℃の加熱速度で300℃まで生起させる。反応室が
300℃に達した時に、該混合物をこの温度に保持し
0.5時間攪拌し、次いで放冷させる。生成物を反応室
から掻き取る。生成物はN−メチルピロリドンに容易に
溶解し、メタノール中に再沈澱させ得る。スライドガラ
ス上のフイルム成形物は強靭さと を示す。前記ポリイミドは400℃の温度に対して安定
性を示す。
【0352】実施例64 次式 のエポシキ官能性シロキサンの製造 2モルの2−アルキルフエノールナトリウム塩を、トル
エン−ジメチルスルホキシドの溶剤混合物中で約70℃
で1モルのビス(クロロブチル)テトラメチルジシロキ
サンと結合させてビス(2−プロペニルフエノキシブチ
ル)テトラメチルジシロキサンの異性体混合物を形成
し;その構造は分析により確認される。
【0353】三成物をクロロホルム溶剤中でm−クロロ
過安息香酸でエポキシ化する。反応混合物は最初澄明で
あり反応は温和に発熱性である。反応が進行するにつれ
て、m−クロロ安息香酸が溶液から沈澱してくる。反応
はガスクロマトグラフイーによつて監視し;反応が完了
した時に、反応媒質を▲ろ▼過し、溶解したm−クロロ
安息香酸を炭酸ナトリウムの10%溶液で洗い出す。有
機層を乾燥させ、▲ろ▼過し、溶剤を追い出し;生成物
を蒸留により回収する。生成物は542の分子量と0.
37のエポキシ含量とを有する。27gの前記エポキシ
ドを、油浴により120℃に加熱した容器中に配置す
る。15gの溶融無水フタル酸を加え、樹脂中に攪拌さ
せる。該混合物を1時間120℃に保持し、この時点で
も該混合物は未だアセトン又はクロロホルムに可溶性で
ある。しかしながら、2時間170°〜180℃で加熱
すると最終的な硬化を生起し、澄明で不溶性の幾分可撓
性の樹脂が得られる。
【0354】実施例65 架橋性ポリイミドの製造 を合し、加熱還流させ;反応によつて生成した水は溶剤
と共沸的に除去し、これを水素化カルシウム上に通送す
る。無水の溶剤を再循環させる。水がもはや生成されな
くなつた後に、反応系を更に6時間還流させる。反応混
合物を冷却し、▲ろ▼過し、過剰のメタノール中にそゝ
ぎ、生成物を回収し、真空下に60℃で一夜乾燥させ
る。
【0355】このポリイミドは100〜120℃の程度
の温度で加工し次いで325℃で架橋結合させ得る。N
−メチルピロリドンに溶かしたポリイミドの25%溶液
を調製し;フイルムをこの溶液からスライドガラス上に
成形する。スライドガラスを120℃に加熱し、この温
度に30分間保持する。これらのスライドガラスを沸騰
N−メチルピロリドン中に入れた時には、ポリイミドは
約3分で完全に溶解する。他のスライドガラスを325
℃に5分間暴露させ;フイルムの外観は知覚され得る程
に不透明から透明に変化する。これらのスライドガラス
を沸騰N−メチルピロリドン中に浸漬させた時には、2
4時間の暴露後でも影響は認められなかつた。
【0356】架橋性ポリイミドの別の具体例では、ポリ
イミド反応混合物中にモノアミノアセチレン又はエチニ
ル無水フタル酸を包含させることにより、連鎖停止剤の
形でアセチレン性官能度を導入でき;100〜120℃
で加工でき且つ上昇した温度で架橋結合し得るポリイミ
ドが得られる。
【0357】実施例66 ビス(アミノ)シロキサンを有する硬化性エポキシ樹脂
の製造 各々5重量部の液体ビスフエノールA−エピクロロヒド
リンを基剤とするエポキシ樹脂(平均当量重量190)
を含有する2つの部分を調製する。1つの部分に3重量
部のビス(p−アミノフエノキシブチル)テトラメチル
ジシロキサンを加え、他の部分に3重量部のビス(m−
アミノフエノキシブチル)テトラメチルジシロキサンを
加える。組成分を各々完全に混合し、加熱して硬化を行
なう。両方の部分を硬化させ、各々は良好な熱特性及び
電気特性を有する高度に可撓性の硬化したエポキシ樹脂
を生成する。硬化速度の差異が認められ;ビス(p−ア
ミノ)ジシロキサンはビス(m−アミノ)ジシロキサン
よりも反応性であり、125℃〜130℃で2時間で硬
化するが、然るにビス(m−アミノ)ジシロキサンは3
時間で150℃で硬化した。
【0358】実施例67 エーテル含有アミンからポリイミドの製造 1.1,3−ビス(3−アミノフエノキシ)ベンゼンか
らのポリイミドの製造 次の成分を合する: g数 ベンゾフエノンテトラ カルボン酸二無水物 16.1 1,3−ビス(3−アミノ フエノキシ)ベンゼン 4.38 ビス(m−アミノ)ポリシロキサン(1) 32.44 トリクロロベンゼン 598.0 次式: を有し3.452%のアミンを含有する(1)の化合物 前記の混合物を還流させ;水を共沸的に取出し、水素化
カルシウムとの接触により除去する。水がもはや発生し
なくなつた後に、該混合物を更に6時間還流させる。該
混合物を次いで冷却し、▲ろ▼過し、ポリイミドはメタ
ノール中での沈澱により回収する。黄色の繊維質重合体
を真空下で60℃で一夜乾燥させる。前記重合体は25
重量%の溶液を調製し得る程度にN−メチル−2−ピロ
リドンに可溶性である。ガラス上のこの溶液からのフイ
ルム成形物は丈夫で強靭に接着した。
【0359】2.2,2−ビス〔4−(p−アミノフエ
ノキシ)フエニル〕プロパンからのポリイミドの製造 1,3−ビス(3−アミノフエノキシ)ベンゼンの代り
に4.38gの2,2−ビス〔4−(p−アミノフエノ
キシ)フエニル〕プロパンを用いる以外は前記部分1の
反応を反復する。回収した黄色の繊維質ポリイミドは二
極性の非プロトン溶剤中に全く可溶性であり、丈夫で接
着性のフイルムを与えた。
【0360】3.1,3−ビス(3−アミノフエノキ
シ)ベンゼンとビス(アミノ)ジシロキサンとからポリ
イミドの製造 ポリシロキサンの代りに16.1gのビス(m−アミノ
フエノキシブチル)テトラメチルジシロキサンを用いる
以外は前記部分1の反応を反復する。回収した黄色の繊
維質ポリイミドは二極性の非プロトン溶剤中に可溶性で
ある。ガラス、金属及びセラミック物質上に成形したフ
イルムは丈夫で接着性である。
【0361】4.2,2−ビス〔4−(p−アミノフエ
ノキシ)フエニル〕プロパンの調製 窒素雰囲気下に2lの3ツ首フラスコ中に次の成分を装
入する: ビスフエノールA 221.4g 5%NaOH溶液 155.2g トルエン 500ml ジメチルスルホキシド 500ml 反応系を加熱還流させ、水を共沸的に除去する。約6時
間後には反応系は無水でありビスーナトリウム塩が溶液
から晶出し始める。
【0362】反応温度を約70℃に降下させ、306g
のp−クロロニトロベンゼンを一度に加え;反応混合物
を70℃に一夜維持する。しかる後に、該混合物を冷却
し▲ろ▼過する。トルエンを減圧下で追い出す。冷却す
ると黄色固体が生成し;これを▲ろ▼過により回収す
る。分析により次式 を有する構造であると確認される。50gのこの中間体
をジメチルホルムアミドに溶解させこの溶液に5gのラ
ネ−ニッケルを加える。全体の内容物を50PSI及び
80℃でパール(Parr)水添器中で水素化する。水
素の吸収が完了した(約4時間)後に、反応混合物を▲
ろ▼過し、大過剰の水に徐々にそゝぐ。生成物を▲ろ▼
過により回収し、トルエン−ヘキサン混合物から再結晶
させる。分析により次式 を有する構造であると確認される。
【0363】実施例68 次式 の化合物の製造 135gの3,4−キシリルオキシブチルジメチルクロ
ロシランと128gのp−トリルオキシブチルジメチル
クロロシランとを合し、1lの水に溶かした40gのN
aOHの溶液に急速攪拌しながら滴下して加える。添加
が完了すると攪拌を終了させ;2つの層が出現する。上
部層を分離し、等容量のトルエンを加え続いて共沸的な
水の分離により乾燥させる。最後にトルエンを追い出
す。生成物をガスクロマトグラフイーにより分析し、3
つのピークが検出され;これは2つのホモ−結合生成物
とクロス−結合生成物とに相当する。精製を分別により
行ない、次の構造: を有する澄明な液体生成物を回収する。
【0364】この中間体を、4:1のピリジン:水の混
合物中で5倍の過剰量の過マンガン酸カリウム当量を用
いて酸化する。最後に環化を行なつて無水物を形成す
る。即ち50gのトリカルボン酸を100mlのトルエ
ンと100mlの氷酢酸と50mlの無水酢酸との混合
物中に溶解させ;該混合物を2時間還流させる。該混合
物を次いで冷却し、▲ろ▼過し;生成物を真空下に75
℃で一夜乾燥させる。
【0365】実施例69 シロキサン変性ポリフエニレンスルフイドの製造 ポリフエニレンスルフィドは加圧下にN−メチルピロリ
ドン中でジクロロベンゼンを硫化ナトリウムと250℃
で反応させることにより生成する。ジクロロベンゼンの
一部の代りに1,3−ビス(p−クロロフエノキシブチ
ル)テトラメチルジシロキサンを用いてシロキサン変性
生成物を得る。シロキサン変性ポリフエニレンスルフイ
ドの製造は先ずオイルジヤケット加熱部と温度計とを備
えた2lの不銹鋼製攪拌反応容器に300mlのN−メ
チルピロリドンを装入し、次いでNaS・5HOの
形の硫化ナトリウムを添加することにより行う。全ての
水が除去されるまでこれを還流させる。しかる後にジク
ロロベンゼンと150mlのN−メチルピロリドンを加
え、反応系を密閉し加熱する。圧力は約15気圧に増大
する。反応終了時に重合体をN−メチルピロリドンに懸
濁させる。水及びアセトンで洗浄して該重合体を回収
し、真空下で乾燥させる。
【0366】ジシロキサンを加える時にはこれを150
mlのN−メチルピロリドンに溶解させる。結果を次の
表に要約する。
【0367】操業No.Aの標準生成物は310℃で2
7ポイズの溶融粘度を有し、操業No.Bの生成物は3
10℃で6ポイズの溶融粘度を有し、操業No.Cの生
成物は310℃で1ポイズの溶融粘度を有した。かくし
て溶融粘度の実質的な減少が見られる。前記の操業B及
びCで製造したシロキサン変性ポリフエニレンスルフィ
ドの接着力を、商標名ライトン(Ryton)−P4で
フイリツプス石油会社から市販されて入手し得るポリフ
エニレンスルフイドの接着力と比較する。次の方法を用
いる。樹脂を300℃で空気中に一夜老化させる。5g
の樹脂を成形型に配置し、310℃で5分間予熱させ2
00気圧で成形する。5分の終了時に加熱を停止し、成
形型の温度が水冷により200℃に降下した時に、成形
型を開放する。成形した試験片は150×150×1m
mである。
【0368】20×25mmの試料を成形した試験片か
ら切り取り、これらの試料を3.226cm(0.5
平方インチ)のアルミニウム板の共通表面で幅2.54
cmの2枚のアルミニウム板同志の間に接着する。アル
ミニウム板を1,1,1−トリクロロエタン中で超音波
で10分間加熱し次いでなお10分間浸漬させる。
【0369】次のエポキシ接着剤を用いて樹脂の成形試
料をアルミニウム板同志に接着させる: この接着剤を塗布し150℃で20分間加圧なしに硬化
させて次の構造体を得る:即ち上下にアルミニウム板を
その端部が1.27cm重なるように配置し(従つてア
ルミニウム板同志は3.226cmの共通表面をも
つ)次いでアルミニウム板の両内側にエポキシセメント
を塗布し次いで成形試料(PPS)をはさんだ構造体。
【0370】アルミニウム板を1分間1mmの速度で離
すように引つ張り、次の結果を得る: 未変性の市販されて入手し得るポリフエニレンスルフィ
ドと比較するとシロキサン変性ポリフエニレンスルフィ
ドの接着力はかなり増大していることが見られる。
【0371】実施例70 シロキサン変性ポリエチレンテレフタレートの製造 ×
10 2つの操業を行ない、1方はジメチルテレフタレートを
用いて行ない、他方は10モル%のジメチルテレフタレ
ートの代りに1,3−ビス(p−カルボメトキシフエノ
キシプロピル)テトラメチルジシロキサンを用いて行な
う:
【0372】側管を有する重合体管中に、15.5g
(0.08モル)のジメチルテレフタレートと11.8
g(0.19モル)のエチレングリコールと0.025
gの酢酸カルシウム二水和物と0.006gの三酸化ア
ンチモン(80)とを装入する。この管を197℃の金
属浴に一部浸漬して前記混合物を溶融させ、この管の底
部に達する毛細管を装入する。窒素の緩慢な流れを溶融
物に通送させる。1時間の期間中にメタノールを該混合
物から蒸留し、その後に重合体管を加熱浴中に実際上あ
るまで浸漬させる。該混合物を更に2時間197℃に加
熱する。最後のコン跡量のメタノールを除去することは
高度の重合体生成の要件である。この期間中は側管を加
熱して若干のジメチルテレフタレートの蒸留からの目詰
まりを防止するのが必要となるかもしれない。
【0373】前記の重合体管を今や222℃の浴により
20分間加熱し次いで283℃の浴に移送する。10分
後に、圧力は15〜20分に亘つて0.3mm又はそれ
以下に低下する。適当な安全性の処置、特に十分な遮蔽
についての処置が見られるべきである。重合は3時間持
続させ、毛管からの気泡上昇速度の変化は粘度の変化を
示している。重合体管をタオルで包装し窒素下で放冷さ
せる。
【0374】シロキサン変性重合体は89%の収率で得
られ:これを次の表に対照ポリエステルと比較する:
【0375】実施例71 シロキサン変性芳香族ポリエステルの製造 芳香族ポリエステルは芳香族酸クロライドをビスフエノ
ールAと反応させることにより形成する。シロキサン変
性ポリエステルは10モル%のビスフエノールを次式 のオリゴマーで代用することにより形成する。このオリ
ゴマーは1モルのビス(m−アミノフエノキシブチル)
テトラメチルジシロキサンを2モルのジフエニルスルフ
イドのジエーテル二無水物と反応させ、生成物を2モル
のp−アミノフエノールと反応させることにより得られ
る。芳香族酸クロライドはイソフタロイル/テレフタロ
イルクロライドの50/50重量混合物である。
【0376】300mlの水に溶かした11.40g
(0.05モル)の2,2−ビス(4−ヒドロキシフエ
ニル)プロパンと4.0gの水酸化ナトリウムとの溶液
を混合機中に装入する。この混合物中に30mlのラウ
リル硫酸ナトリウム10%水溶液を温和に攪拌添加して
泡立ちを最低にする。次いで150mlのトルエンに入
れた5.08gのイソフタロイルクロライドと5.08
gのテレフタロイルクロライドとを激しく攪拌しながら
迅速に加え、攪拌を5分間持続させる。乳化液を過剰の
アセトンにそゝぎ、固体の重合体を▲ろ▼過により収集
し、水で良く洗浄し、乾燥させる。粉末状の重合体を回
収する。結果は次の如くである:
【0377】実施例72 シロキサン変性ポリカーボネートの製 ポリカーボネート樹脂を次の如く製造する:21.05
gの無水ピリジンと90.35gの乾燥塩化メチレン
(メタノール無含有)とに溶かした20gのビスフエノ
ールAの溶液中に25℃で攪拌且つ冷却しながら90分
以内に7gのガス状ホスゲンを導入する。103.5g
の塩化メチレンに溶わした1.95gのホスゲンの溶液
を滴下して加える。1時間後に反応混合物を先ず10%
塩酸で洗浄し次いで塩素イオンが洗浄水中にもはや検知
されなくなるまで水で洗浄する。得られる塩化メチレン
に溶かしたポリカーボネートの粘稠溶液を、攪拌しなが
ら石油エーテルの添加により沈澱させる。微細に分割し
た白色沈澱物を▲ろ▼過し、これを真空下に120℃で
乾燥させる。シロキサン変性は10モル%のビスフエノ
ールAの代りに次式 のジフエノールオリゴマーを用いることにより行ない、
このオリゴマーの製造は実施例71に記載してある。
【0378】シロキサン変性重合体は次の如く処理す
る: (イ) 水(400cc)で洗浄する(10回)、これ
は塩素イオンを除去するには十分ではない (ロ) 激しく攪拌しながら石油エーテル(2・5l)
に沈澱させる (ハ) 真空下に80℃で乾燥させる (ニ) 粉末状のポリカーボネートを温水(50〜60
℃)で3回(400cc)洗浄して塩素イオンを除去す
る (ホ) 真空下に100℃で乾燥させる。
【0379】用いた物質の量は次の如く要約する: 対照生成物は87.7%の収率で得られ60/40のフ
エノール/テトラクロロエタン中で0.80〜0.84
の固有粘度を有する。シロキサン変性ポリカーボネート
は79%の収率で得られ0.48〜0.49の固有粘度
を有する。
【0380】実施例73 シロキサン変性脂肪族ポリアミドの製 6,6−ナイロンはアジピン酸とヘキサメチレンジアミ
ンとから製造し;シロキサン変性は15モル%のアジピ
ン酸の代りに1,3−ビス(p−カルボキシフエノキシ
ブチル)テトラメチルジシロキサンを用いることにより
達成する。
【0381】ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸との
塩は次の如くである:250mlのエルレンマイヤーフ
ラスコに14.60g(0.100モル)のアジピン酸
を装入する。アジピン酸を加温により110mlの無水
エチルアルコールに溶解させ、次いで室温に冷却する。
20mlの無水エチルアルコールに溶かした11.83
g(0.102モル)のヘキサメチレンジアミン(沸点
90〜92℃/14mm,融点41〜42℃)の溶液を
アジピン酸溶液に定量的に加える。混合は自然加温によ
り行なう。晶出が直ちに生起する。一夜放置した後に、
ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸との塩を▲ろ▼過
し、冷たい無水アルコールで洗浄し、定量まで風乾させ
る。収量は25.5g(97%)である。2%過剰のジ
アミンを用いてジアミンに富む塩の形成を促進させる。
何故ならジアミンはより揮発性の成分であり、塩の乾燥
中に又は重縮合中に失われてしまうからである。白色の
結晶質塩は196〜197℃で溶融し、pH計を用い
て、水に溶かした塩の1%溶液について測定すると約
7.6のpHを有する。
【0382】アジピン酸とカルボキシ−ジシロキサンと
ヘキサメチレンジアミンとの混合塩は、80ccのジメ
チルホルムアミドに入れた0.05モルのヘキサメチレ
ンジアミンと100ccのジメチルホルムアミドに入れ
た0.0425モルのアジピン酸と80ccのジメチル
ホルムアミドに入れた0.0075モルのカルボキシ−
ジシロキサンとを混合することによりジメチルホルムア
ミド中で製造する。一夜放置した後に混合塩を白色粉末
として▲ろ▼過し、ジメチルホルムアミドで洗浄し、真
空下に80℃で4時間乾燥させる。収率93.3%であ
り、白色の結晶質塩は190〜192℃で溶融する。
【0383】重縮合反応は次の工程によりオートクレー
ブ中で1モル%の連鎖調節剤(ヘキサメチレンジアミン
の酢酸塩)を用いて行なう: (イ) 加圧下で215〜220℃で1〜0.5時間加
熱する (ロ) 圧力を解放し温度を1〜0.5時間290〜3
00℃に上昇させる (ハ) 290〜300℃に加熱しながら1時間に亘つ
て真空〜1mmHgを徐々に施す (ニ) 真空を維持し、30分間加熱する。
【0384】分解温度の開始について対比した時には変
性ポリアミドの熱安定性は66ナイロン対照物(298
℃)よりも約15℃高い(312℃)。変性重合体の融
点及びガラス転移温度は各々の場合に約5%低下する。
シロキサン変性脂肪族ナイロンはまた、ヘキサメチレン
ジアミンとセバコイルクロライドとカルボキシ−シロキ
サンとの界面乳化重縮合及び溶液重合(クロロホルム
中)により形成される。
【0385】実施例74 シロキサン変性芳香族ポリアミドの製 芳香族ポリアミドは次の如く界面重縮合により製造す
る;250mlの水と100mlのクロロホルムと2.
0gのラウリル硫酸ナトリウムと10.6g(0.1モ
ル)の炭酸ナトリウムと0.025モルのp−フエニレ
ンジアミンとから室温で家庭用混合機中で分散物を調製
する。この攪拌分散物に30秒に亘つて、100mlの
クロロホルムに溶かした0.025モルのテレフタロイ
ルクロライドの溶液を加える。該混合物を5分間攪拌
し、次いで等容量のヘキサンを温和に攪拌しながら加え
る。生成物を洗浄し乾燥させる。15モル%のテトラフ
タロイルクロライドの代りに1,3−ビス(p−カルボ
キシフエノキシブチル)テトラメチルジシロキサンを用
いて本法を反復する。
【0386】結果を次の表に要約する:

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 〔請求項1〕式: (式中、FはQに直接結合しているかまたは中間基
    (好ましくは脂肪族基)を介して結合している官能性基
    であり;Qは置換または非置換環式基であり; Dは非置換または置換ハイドロカルビレン基であり;R
    ,R,R,R,RおよびRは各々、非置換
    または置換ハイドロカルビル基であり;x,yおよびz
    は各々0〜100の値を有する;が但し、 zが−O−のときはFはアミノ基を表わさない)で表
    わされるシロキサン。
  2. 〔請求項2〕Fは、各々、水素、塩素、臭素、沃素、
    弗素、−NCO、−NCS、−N、N、−NO
    −NO、−CN、−OCN、−O−(C−C)ア
    ルキル、−SCN、 −S−(C−C)アルキル、−S−S−(C−C
    )アルキル、 −SOOH、SOOH、−SOH、−CONH、−
    OH、−SH、−NR(RおよびRは各々、
    水素または低級アルキル基であるかまたはNと共に複素
    環式基の一部を形成する)、α−オキシランまたは であり、かつ、Fは直接にあるいは中間基としての、
    炭素数1〜8個のアルキル基またはアルコキシ基、アリ
    ール基または中間基としてのQ−Z基を介してQに結合
    されており、Qは環形成炭素数6〜18個の置換または
    非置換芳香族基、または、環形成炭素数5〜18個の、
    かつ、N,OおよびSから選ばれたヘテロ原子を有す
    る、置換または非置換複素環式基であり、この場合、置
    換基は炭素数1〜12個のアルキル基、炭素数2〜12
    個のアルケニル基、炭素数2〜12個のアルキニル基、
    炭素数4〜8個のシクロアルキル基、炭素数1〜12個
    のアルコキシ基、炭素数1〜12個のアルキルチオ基、
    フエニル基、アルキル基の炭素数が1〜12個のアルキ
    ルフエニレン基、フエノキシ基、フエニルチオ基、炭素
    数2〜12個のアルキルカルボニルオキシ基、アルキレ
    ン基の炭素数が1〜12個のフエニルアルキレン基、炭
    素数2〜12個のアルキルカルボニル基、炭素数2〜1
    2個のアルコキシカルボニル基、臭素、塩素、弗素、沃
    素、ニトロ基、シアノ基、シアノチオ基、カルボキシ
    基、カルボニル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ホル
    ミル基、チオホルミル基およびメルカプトカルボニル基
    であり;Dは炭素数1個または3〜18個の置換または
    非置換ハイドロカルビレン基であり;R,R
    ,R,RおよびRは、各々、炭素数1〜12
    個のアルキル基、炭素数2〜12個のアルケニル基、炭
    素数2〜12個のアルキニル基、炭素数4〜8個のシク
    ロアルキル基、フエニル基、アルキル基の炭素数が1〜
    12個のアルキルフエニレン基、アルキレン基の炭素数
    が1〜12個のフエニルアルキレン基およびアルケニル
    基の炭素数が2〜12個のアルケニルフエニレン基であ
    り、そしてこれらのハイドロカルビル基が置換基を有す
    る場合、置換基はBr,Cl,I,F,−NC,−NO
    ,−OCN,炭素数1〜18個のアルコキシ基、 −COOH,−COSH,−CSOH,−CONH
    −CN,−CHO,−CHS,−OH,−SH,−NC
    Oおよび−NR(RおよびRは水素または低
    級アルキル基を表わす)である請求項1記載のシロキサ
    ン。
  3. 〔請求項3〕Qが炭素数6〜18個の非置換または置換
    芳香族基であり、Dが炭素数1個または3〜12個の分
    岐鎖または直鎖アルキレン基である、請求項2記載のシ
    ロキサン。
  4. 〔請求項4〕Qが、場合により、炭素数1〜12個のア
    ルキル基、炭素数2〜12個のアルケニル基、炭素数2
    〜12個のアルキニル基、炭素数4〜8個のシクロアル
    キル基、炭素数1〜12個のアルコキシ基、炭素数1〜
    12個のアルキルチオ基、フエニル基、アルキル基の炭
    素数が1〜12個のアルキルフエニレン基、フエノキシ
    基、フエニルチオ基、炭素数2〜12個のアルキルカル
    ボニルオキシ基、アルキレン基の炭素数が1〜12個の
    フエニルアルキレン基、炭素数2〜12個のアルキルカ
    ルボニル基、炭素数2〜12個のアルコキシカルボニル
    基、臭素、塩素、弗素、沃素、ニトロ基、シアノ基、シ
    アノチオ基、カルボキシ基、カルボニル基、ヒドロキシ
    基、メルカプト基、ホルミル基、チオホルミル基および
    メルカプトカルボニル基の1〜4個により置換されてい
    る、記載のシロキサン。
  5. 〔請求項5〕Qが場合により、低級アルキル基、低級ア
    ルケニル基、低級アルキニル基、炭素4〜8個のシクロ
    アルキル基、低級アルコキシ基、低級アルキルチオ基、
    フエニル基、低級アルキルフエニレン基、フエニル低級
    アルキレン基、低級アルケニルフエニレン基、フエノキ
    シ基、フエニルチオ基、低級アルキルカルボニル基、低
    級アルキルカルボニルオキシ基、低級アルコキシカルボ
    ニル基、臭素、塩素、弗素、沃素、ニトロ基、シアノ
    基、シアノチオ基、カルボキシル基、カルボニル基、ヒ
    ドロキシル基、メルカプト基またはメルカプトカルボニ
    ル基の1〜4個により置換された炭素数1〜18個の芳
    香族基であり;Dがメチレン基または炭素数3〜18個
    のアルキレン基であり;Rが低級アルキル基、低級ア
    ルケニル基、低級アルキニル基、フエニル基、低級アル
    キルフエニレン基、フエニル低級アルキレン基または低
    級アルケニルフエニレン基であり;Rが炭素数1〜1
    2個のアルキル基であり;Rがフエニル基、炭素数7
    〜18個のアルキルフエニレン基または炭素数1〜12
    個のアルキル基であり;Rが炭素数1〜12個のアル
    キル基、フエニル基、炭素数7〜18個のアルキルフエ
    ニレン基、炭素数2〜12個のアルケニル基または置換
    アルキル基であり;Rが炭素数2〜12個のアルケニ
    ル基または炭素数1〜12個の置換アルキル基であり;
    が炭素数1〜12個のアルキル基、フエニル基、炭
    素数7〜18個のアルキルフエニレン基、炭素数2〜1
    2個のアルケニル基または炭素数1〜12個の置換アル
    キル基である、請求項4記載のシロキサン。
  6. 〔請求項6〕Qが1個迄の置換基を含有しており、R
    が低級アルキル基であり、Rが低級アルキルであり、
    が低級アルキル基またはフエニル基であり、R
    低級アルキル基、フエニル基、低級アルケニル基または
    置換低級アルキル基であり、Rが低級アルケニル基ま
    たは置換低級アルキル基であり、Rが低級アルキル
    基、低級アルケニル基または置換低級アルキル基であ
    り、R,RおよびRの低級アルキル基上の置換基
    がハロゲン、アミノ基、シアノ基、−CONH、ヒド
    ロキシル基およびメルカプト基から選ばれる、請求項5
    記載のシロキサン。
  7. 〔請求項7〕Dがメチレン基または炭素数3〜8個のア
    ルキレン基であり; 載のシロキサン。
  8. 〔請求項8〕Zは−O−であり;Dはメチレン基、プ
    ロピレン基またはブチレン基であり;Rは炭素数1〜
    3個のアルキル基であり;Rは炭素数1〜3個のアル
    キル基であり;Rは炭素数1〜3個のアルキル基また
    はフエニル基であり;Rは炭素数1〜3個のアルキル
    基、炭素数2〜4個のアルケニル基、フエニル基、また
    は、アミノ基、シアノ基、ヒドロキシル基または−CO
    NH基により置換された前記アルキル基であり;R
    は炭素数2〜4個のアルケニル基または場合によりアミ
    ノ基、シアノ基、ヒドロキシル基または−CONH
    により置換された、炭素数1〜3個のアルキル基であ
    り;Rは炭素数1〜3個のアルキル基、炭素数2〜4
    個のアルケニル基またはアミノ基、シアノ基、ヒドロキ
    シル基または−CONHにより置換された、炭素数1
    〜3個のアルキル基である、請求項7記載のシロキサ
    ン。
  9. 〔請求項9〕Qが置換されており、Zが−O−であり;
    メチレン基またはブチレン基であり;Rがメチル
    基であり;Rがメチル基であり;Rがメチル基また
    はフエニル基であり;Rがメチル基、ビニル基または
    フエニル基であり;Rが場合によりアミノ基、シアノ
    基、ヒドロキシル基または−CONHにより置換され
    たメチル基、エチル基またはプロピル基であり;R
    メチル基、ビニル基または場合によりアミノ基、シアノ
    基、ヒドロキシル基、ハロゲンまたは−CONHによ
    り置換されたメチル基、エチル基またはプロピル基であ
    り、xは0〜100の値を有し;yは0〜20の値を有
    し;zは0〜10の値を有する、請求項8記載のシロキ
    サン。
  10. 〔請求項10〕Fが各々、ハロゲン、−NCO,−C
    N,−CHO, NR(RおよびRは各々、水素または低級ア
    ルキル基であるかまたはRおよびRはNとともに複
    素環基を形成している)である、請求項1〜9のいずれ
    かに記載のシロキサン。
  11. 〔請求項11〕式: (式中、Fは直接にあるいは中間基を介してQに連結
    している官能性基であり;Qは置換または非置換の環式
    基であり; であり、Mはアルカリ金属またはアルカリ土類金属であ
    る)の化合物と、式: (式中、XはCl,BrまたはIであり、Dは非置換ま
    たは置換ハイドロカルビレン基であり、Rは非置換ま
    たは置換ハイドロカルビル基である)で表わされるジシ
    ロキサンとを双極中性溶剤、相間転移触媒またはこれら
    の組合せの存在下で反応させることを特徴とするジシロ
    キサンの製造方法。
  12. 〔請求項12〕反応を大気圧下、20〜200℃の温度
    で行う、請求項11記載の方法。
  13. 〔請求項13〕双極中性溶剤がジメチルスルホキシド、
    N,N−ジメチルホルムアミド、テトラメチル尿素、N
    −メチル−2−ピロリドンまたはヘキサメチルホスホル
    アミドからなる、請求項11記載の方法。
  14. 〔請求項14〕双極中性溶剤が反応媒体の重量の1〜1
    00重量%からなる、請求項11記載の方法。
  15. 〔請求項15〕相間移動触媒が、燐、砒素、窒素、アン
    チモンまたはビスマスの第4級オニウム誘導体、大環状
    グラウンエーテルまたはクリプレートからなる、請求項
    11記載の方法。
  16. 【請求項16】相間移動触媒が式: (式中、Rは各々、炭素数1〜20個のアルキル基、炭
    素数2〜20個のアルケニル基、炭素数6〜20個のア
    リール基、炭素数7〜40個のアリールアルキレン基ま
    たはアルキルアリーレン基であり;MはP、As、N、
    SbまたはBiであり;Xはアニオンであり;yは1ま
    たは電荷と釣合うそれ以上の数である)の第4級オニウ
    ム化合物からなる、請求項11記載の方法。
  17. 〔請求項17〕MがNまたはPであり、Xがハロゲンで
    ある請求項16記載の方法。
  18. 〔請求項18〕相間移動触媒を0.1〜10モル%存在
    させる、請求項11記載の方法。
  19. 〔請求項19〕相間移動触媒が ジベンゾ−18−クラウン−6 ジシクロヘキシル−18−クラウン−6 18−クラウン−6 ベンゾ−15−クラウン−5 12−クラウン−4 シクロヘキシル−15−クラウン−5および オクタメチルシクロ−テトラフルフリレン から選ばれた大環状クラウンエーテルからなる、請求項
    15記載の方法。
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