JPH09188765A - ケイ素含有共重合ポリマー及びその製造方法 - Google Patents

ケイ素含有共重合ポリマー及びその製造方法

Info

Publication number
JPH09188765A
JPH09188765A JP35406995A JP35406995A JPH09188765A JP H09188765 A JPH09188765 A JP H09188765A JP 35406995 A JP35406995 A JP 35406995A JP 35406995 A JP35406995 A JP 35406995A JP H09188765 A JPH09188765 A JP H09188765A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
represented
formula
embedded image
general formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP35406995A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3638694B2 (ja
Inventor
Yuji Tashiro
裕治 田代
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Tonen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tonen Corp filed Critical Tonen Corp
Priority to JP35406995A priority Critical patent/JP3638694B2/ja
Publication of JPH09188765A publication Critical patent/JPH09188765A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3638694B2 publication Critical patent/JP3638694B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 400℃以上の耐熱性を有し、しかも機械的
強度及び可撓性に優れた有機金属ポリマー及びその製造
方法を提供する。 【解決手段】 【化15】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規なケイ素含有共
重合ポリマー及びその製造方法に関し、この共重合ポリ
マーは耐熱コーティング、耐熱電線用被膜等の耐熱性が
要求される部位に広く利用できるものである。
【0002】
【従来の技術】耐熱性高分子に関しては、Rochoらによ
りシリコーンが合成されて以来、フッ素系材料、ポリイ
ミドベンダゾール、芳香族ポリアミド、ポリイミド等の
芳香族・複素環高分子が研究されてきている。更に近
年、宇宙・航空分野の発達に伴ない耐熱性の要求が高ま
り、芳香族・複素環系高分子において研究の進展が見ら
れ、芳香族ポリイミドの改良が進められている。またこ
の他に、ポリボロシロキサン、ポリチタノシロキサンの
ように主鎖がSi、Ti、Bなどの金属元素とO、Nな
どからなる有機金属ポリマーが研究されている。
【0003】近年さまざまな耐熱・絶縁材料分野で、耐
熱性の向上が望まれている。例えば、最も代表的用途と
して、発電機、高圧交流モータ、産業用直流モータ、電
車モータ等の回転機分野が挙げられ、これらの高圧回転
機に属するものは大容量化、高圧化への傾向があり、小
形化、高耐熱性が要求される。しかも、これらの分野に
おける耐熱性の要求特性は、大気中400℃を超えるも
のもある。更に、この他に耐熱性とともに絶縁性、可撓
性、機械的特性等も必要とされる。ところが、現在の耐
熱性高分子のうち有機ポリマーに関しては、実用化され
ている耐熱温度は300℃以下である。
【0004】一方、シリコーン樹脂、ポリボロシロキサ
ン樹脂等の有機金属ポリマーは、ポリマーの熱安定性が
高いこともあり、500℃以上の高い耐熱性を有する。
ところが、有機高分子は分子構造が分岐の少ない線状構
造であるのに対し、有機金属ポリマーは分岐の多い網目
構造を有しており、OH基同士の脱水素縮合反応あるい
は酸化反応により、巨大な三次元網目構造が形成され、
その結果可撓性に乏しく、回転機の分野では使用できな
かった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、このような有
機金属ポリマーの欠点を解決するために、有機樹脂と無
機材料との複合化等が試みられており、例えば無機ポリ
シラザン部分と有機ポリシラザン部分とからなるブロッ
ク共重合シラザンが提案されている(例えば特開平2−
175726号公報)。ところが、このような複合化ポ
リマーも例えば機械的特性が不充分であるとかいう点が
あって、未だ満足されるものではなかった。
【0006】従って、本発明の目的は、上記の課題を解
決した、即ち、400℃以上の耐熱性を有し、しかも機
械的強度及び可撓性に優れた有機金属ポリマー及びその
製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討を
重ねた結果、ポリマー中にC=C結合の導入、二官能基
の導入及びSi結合の導入を図ったところ、結合エネル
ギーの増大化、ポリマーの直鎖化の進行及び酸化安定性
の向上が達成され、更にモノマーとして三官能基を導入
することにより、容易に高分子量化が可能となり、ポリ
マー強度の向上が達成され、本発明に到達した。
【0008】即ち、本発明によれば、第一に、数平均分
子量が500〜1,000,000であり、少なくとも
下記一般式(I)から(V)で表わされる構造単位を含
むことを特徴とするケイ素含有共重合ポリマーが提供さ
れる。
【化1】
【化2】
【化3】
【化4】
【化5】 〔上式中、R1、R2、R4、R5、R6、R7及びR9は、
それぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロアル
キル基、アリール基、アラルキル基、アルキルアミノ基
又はアルキルシリル基であり、R3及びR8はそれぞれ独
立に二価の芳香族基である。また、構造単位(I)から
(V)はランダムであり、それぞれのモル比p、q、
r、s及びtは以下の関係をとる。 (p+s)/(q+t)=0.01〜99 (p+s)/r=0.01〜99 〕
【0009】また、本発明によれば、第二に、下記一般
式(VIII)及び(IX)で表わされるオルガノポリハロシ
ランと下記一般式(X)で表わされるジシリル化合物と
を含む混合物と、下記一般式(XI)で表わされるジアミ
ンとアンモニアを反応させる(ジアミンとアンモニアの
順番はどちらが先でも良い)ことからなる、前記第一の
ケイ素含有共重合ポリマーの製造方法が提供される。
【化10】 (式中、R1、R2は前記と同様、Xはハロゲン原子であ
る。)
【化11】 (式中、R9及びXは前記と同様である。)
【化12】 (式中、R4、R5、R6、R7、R8及びXは前記と同様
である。)
【化13】 NH2−R3−NH2 (XI) (式中、R3は前記と同様である。) 第三に、反応の第一段階において、下記一般式(VIII)
及び(IX)で表わされるオルガノポリハロシランと、下
記一般式(XI)で表わされるジアミンとアンモニアを反
応させ(ジアミンとアンモニアの順番はどちらが先でも
良い)オリゴマーを得、反応の第二段階において上記の
オリゴマーと下記一般式(X)で表わされるジシリル化
合物とを反応させることからなる前記第一のケイ素含有
共重合ポリマーの製造方法が提供される。
【化10】 (式中、R1、R2及びXは前記と同様である。)
【化11】 (式中、R9及びXは前記と同様である。)
【化12】 (式中、R4、R5、R6、R7、R8及びXは前記と同様
である。)
【化13】 NH2−R3−NH2 (XI) (式中、R3は前記と同様である。)
【0010】なお、本発明によれば、好ましい態様とし
て、更に下記のケイ素含有共重合体及びその製造方法が
提供される。 (1)前記第一において、二価の芳香族基がアラルキレ
ン基、ナフチレン基又は下記一般式(A)で表わされる
基であることを特徴とする前記第一のケイ素含有共重合
体。
【化6】 〔式中、R11はハロゲン原子又は低級アルキル基、aは
0〜4の整数、Zは直接結合してるか又は下記一般式
(B)で表わされる基である。
【化7】 (式中、R12はハロゲン原子又は低級アルキル基、bは
0〜4の整数、Yは直接結合しているか又は二価の基で
ある。)〕 (2)任意に付加的に下記一般式(VI)又は(VII)で
表わされる構造単位を含むことを特徴とする前記第一の
ケイ素含有共重合体。
【化8】
【化9】 〔上式中、R10はアルキル基、アルケニル基、シクロア
ルキル基、アリール基、アラルキル基又はアルキルシリ
ル基であり、R3は前記と同様である。また、構造単位
(I)から(VII)はランダムであり、それぞれのモル
比p、q、r、s、t、m及びnは、以下の関係をと
る。 (m+n)/(p+q+s+t)=0.01〜99 (m+p+s)/(n+q+t)=0.01〜99 r/(m+n+p+q+s+t)=0.01〜99
【0011】(3)前記第二における混合物が更に下記
一般式(XII)で表わされるオルガノヒドロジハロシラ
ンを含み、それゆえ上記(2)のケイ素含有共重合ポリ
マーを形成することを特徴とする前記第二の製造方法。
【化14】 (式中、R10及びXは前記と同様である。) (4)前記オルガノハロシランが更に下記一般式(XI
I)で表わされるオルガノヒドロハロシランを含み、そ
れゆえ上記(2)のケイ素含有共重合ポリマーを形成す
ることを特徴とする前記第三の製造方法。
【化14】 (式中、R10及びXは前記と同様である。)
【0012】更に、本発明によれば、より好ましい態様
として下記のポリマー及びポリマーの製造方法が提供さ
れる。 前記一般式(I)〜(VII)において、R1〜R2
びR4〜R7がメチル基又はフェニル基である前記のケイ
素含有共重合ポリマー。 前記一般式(VIII)、(IX)、(X)及び(XII)
において、R1〜R2、R4〜R7、R9及びR10がメチル
基又はフェニル基である前記のケイ素含有共重合ポリマ
ーの製造方法。 前記一般式(II)(III)、(V)及び(VII)にお
いて、R3及びR8がアリーレン基である前記のケイ素含
有共重合ポリマー。 前記一般式(X)及び(XI)において、R3及びR8
がアリーレン基である前記のケイ素含有共重合ポリマー
の製造方法。 前記一般式(VIII)、(IX)、(X)及び(XII)
において、XがCl原子である前記のケイ素含有共重合
ポリマーの製造方法。 前記のケイ素含有共重合ポリマーから得られるフィ
ルム又はコーティング等の成型体。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明について具体的に詳
しく説明する。本発明のケイ素含有共重合ポリマーは前
記一般式(I)〜(V)、場合により(I)〜(VII)で
表わされる構造単位を有し、数平均分子量が500〜
1,0000,000の範囲にあることを特徴とする。
即ち、本発明の共重合ポリマーは、特に前記一般式(I
I)及び(III)場合により更に(VII)で表わされる構
造単位を有することから、C=C結合により結合エネル
ギーが上昇し、また二官能基(R3、R8)の導入によっ
てポリマーの直鎖化が進行し、もちろんSi結合によっ
て酸化安定性が高いので、400℃以上の耐熱性を有す
る上に、可撓性を併せ持ち、しかも三官能基の導入によ
って前記一般式(IV)及び(V)の構造単位を有するこ
とから、機械的強度が高いものとなる。
【0014】なお、ハロシランと二官能アミンを反応し
て得られるポリマーについては、Plast und Kautshuk 3
3. Jahrgng Heft 6/1986に記載されているが、構造的
には本発明の共重合ポリマーと構造を異にするものであ
り、しかもその耐熱性については記述がない。また、シ
ラザン結合を含む耐熱塗料については、Journal of Pai
nt Technology Vol. 42,No.543,April 1970に記載が
あるが、構造的に本発明の共重合ポリマーと全く異なっ
たものであり耐熱性も低い。
【0015】本発明のケイ素含有共重合ポリマーは、前
記のように一般式(I)〜(V)、場合により(I)〜
(VII)で表わされる構造単位を有し、特に前記一般式
(II)、(III)及び(V)、場合により更に(VII)で
表わされる構造単位を有し、C=C結合を持っている点
に特徴がある。なお、一般式(I)〜(V)又は(I)
〜(VII)の各構成単位の結合順序はランダムであり、
また各構成要素の比p、q、r又はm、n、p、q、
r、s、tは下記の範囲を取り得る。 (p+s)/(q+t)=0.01〜99 (p+s)/r=0.01〜99 〕 又は、 (m+n)/(p+q+s+t)=0.01〜99 (m+p+s)/(n+q)=0.01〜99 r/(m+n+p+q+s+t)=0.01〜99
【0016】次に、本発明のケイ素含有共重合ポリマー
の製造方法について説明する。本発明の製造方法の1つ
は、前記一般式(VIII)及び(IX)で表わされるオルガ
ノポリハロシランと前記一般式(X)で表わされるジシ
リル化合物とを含む混合物に、前記一般式(XI)で表わ
されるジアミン及びアンモニアを反応させる(ジアミン
とアンモニアの順番はどちらが先でも良い)ことによっ
て、目的とする本発明のケイ素含有共重合ポリマーを得
ることを特徴とする。
【0017】即ち、本発明においては、出発原料として
オルガノポリハロシランとジシリル化合物との混合物が
使用されるが、オルガノポリハロシランは、次の一般式
(VIII)及び(IX)で表わされるものである。
【化10】
【化11】 (式中、R1、R2及びR9はそれぞれ独立にアルキル
基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、ア
ルキルアミノ基、アラルキル基若しくはアルキルシリル
基であり、Xはハロゲン原子である。)
【0018】上記一般式(VIII)及び(IX)において、
1、R2及びR9としては、通常炭素数が1〜7、好ま
しくは1〜5、更に好ましくは1〜2のアルキル基、2
〜7のアルケニル基、5〜7のシクロアルキル基、アリ
ール基が一般的であり、Xとしては通常フッ素、塩素、
臭素及びヨウ素原子、好ましくは塩素原子が使用され
る。アリール基としてはフェニル基、トリル基、キシリ
ル基、クメニル基、ベンジル基、フェネチル基、α−メ
チルベンジル基、ベンズヒドリル基、トリチル基、スチ
リル基、シンナミル基、ビフェニル基、ナフチル基等を
使用することができる。アルキルシリル基(モノ、ジ、
トリー置換体)、アルキルアミノ基(モノ、ジー置換
体)、アルコキシ基としては、通常、炭素原子を1〜7
個有するものが使用される。なお、R1とR2は同一であ
っても良いし、それぞれ異なっていてもよい。また、X
としては、Cl原子が好ましい。特に上記一般式(VII
I)で表わされる化合物としては、ジフェニルジクロロ
シランが好ましく、上記一般式(IX)で表わされる化合
物としては、フェニルトリクロロシランが好ましい。
【0019】一方のジシリル化合物は、次の一般式
(X)で表わされるものである。
【化12】 [上式中、R4〜R7はそれぞれ独立にアルキル基、アル
ケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルア
ミノ基、アラルキル基若しくはアルキルシリル基を表わ
し、Xは一般式(VIII)の場合と同一のものを表わし、
またR8は独立に二価の芳香族基を表わす。なお、R8
芳香族基は、アラルキレン基、ナフチレン基又は前記一
般式(A)で表わされる基であることが好ましく具体的
には、アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレ
ン基、アリーレン基、アルキルイミノ基若しくはアルキ
ルシリレン基が挙げられ、更にR8のうち少なくとも1
つはアリーレン基であることが好ましい。]
【0020】なお、一般式(X)において、R8として
はアリーレン基が好ましく用いられる。アリーレン基と
しては、フェニレン基、トリレン基、キシリレン基、ベ
ンジリデン基、フェネチリデン基、α−メチルベンジリ
デン基、シンナミリデン基、ナフチレン基等を使用する
ことができる。一般式(X)で表わされる化合物とし
て、具体的には1,4−ビス(ジメチルクロロシリル)
ベンゼン等が好ましい。
【0021】本発明方法においては、上記のオルガノポ
リハロシラン類とジシリル化合物との混合物に、一般式
(XI)NH2−R3−NH2で表わされるジアミン及びア
ンモニアと反応させる。一般式(XI)におけるR3は、
前記一般式(X)におけるR8と同様に二価の芳香族基
を表わし、好ましくは、アルキレン基、アルケニレン
基、シクロアルキレン基、アリーレン基、アルキルイミ
ノ基若しくはアルキルシリレン基であり、特にアリーレ
ン基が好ましい。ジアミンの具体例としては、表1に示
すものが挙げられる。これらの中でも、特にパラ−フェ
ニレンジアミン(p−PDA)、メタ−フェニレンジア
ミン(m−PDA)、4,4′−ジフェニルジアミノエ
ーテル(オキシジアニリン、ODA)が好ましい。
【0022】
【表1】
【0023】また、反応溶媒としては、ルイス塩基及び
非反応性溶媒単独あるいは混合物のいずれを使用しても
よい。この場合、ルイス塩基としては、例えば3級アミ
ン類(トリメチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエ
チルメチルアミン、及びトリエチルアミン等のトルアル
キルアミン、ピリジン、ピコリン、ジメチルアリニン及
びこれらの誘導体)、立体障害性の基を有する2級アミ
ン類、フォスフィン、スチピン、アルシン及びこれらの
誘導体等(例えばトリメチルフォスフィン、ジメチルエ
チルフォスフィン、メチルジエチルフォスフィン、トリ
エチルフォスフィン、トリメチルアルシン、トリメチル
スチピン、トリメチルアミン、トリエチルアミン等)を
挙げることができる。中でも、低沸点でアンモニアより
塩基性の小さい塩基(例えばピリジン、ピコリン、トリ
メチルフォスフィン、ジメチルエチルフォスフィン、メ
チルジエチルフォスフィン、トリエチルフォスフィン)
が好ましく、特にピリジン及びピコリンが取扱上及び経
済上から好ましい。
【0024】また、非反応性溶媒としては、脂肪族炭化
水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素の炭化水素溶
媒;ハロゲン化メタン、ハロゲン化エタン、ハロゲン化
ベンゼン等のハロゲン化炭化水素;脂肪族エーテル、脂
環式エーテル等のエーテル類が使用できる。これらの中
でも好ましいのは、塩化メチレン、クロロホルム、四塩
化炭素、ブロモホルム、塩化エチレン、塩化エチリデ
ン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン等のハロゲ
ン化炭化水素、エチルエーテル、イソプロピルエーテ
ル、エチルブチルエーテル、ブチルエーテル、1,2−
ジオキシエタン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、テ
トラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル
類、ペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、メチルペンタ
ン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン、イソオクタ
ン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘ
キサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、
キシレン、エチルベンゼン、N−メチル−2−ピロリド
ン、ジグライム等の炭化水素である。これらの溶媒のう
ち、安全性などの点から、ジクロロメタン、キシレン及
びN−メチル−2−ピロリドンが好ましい。
【0025】本発明方法では、最初に前記一般式(VII
I)及び(IX)で表わされるオルガノポリハロシランと
一般式(X)で表わされるジシリル化合物とを有機溶媒
中で混合し、続いてそれに前記一般式(XI)で表わされ
るジアミンを反応させるが、オルガノポリハロシランと
ジシリル化合物との混合割合は、モル比で1:99〜9
9:1の範囲内であればよく、好ましくは90:10〜
10:90であり、更に好ましくは80:20〜40:
60である。また、上記両ハロケイ素化合物とジアミン
との使用割合は、モル比で90:10〜10:90の範
囲であればよいが、好ましくは87.5:12.5〜2
5:75であり、更に好ましくは87.5:12.5〜
40:60である。また、アミン変性量としては、両ハ
ロケイ素化合物の理論反応量の25〜75mol%とす
るのが好ましい。溶媒中のハロケイ素化合物の濃度は任
意に選択することができるが、5〜25重量%の範囲と
するのがよい。温度は反応系が液体となる範囲(典型的
には−40〜300℃)ならいずれでもよい。また、圧
力は一般的には常圧〜加圧下であるが、窒素加圧下がよ
い。
【0026】前記ハロケイ素化合物とジアミンとの反応
を実施した後、アンモニアを加えてアミノリシス反応を
実施する。(もちろん、前述したようにジアミンとの反
応及びアミノリシス反応の順序は任意である。)この場
合の反応溶媒、反応温度等の条件は、前段のジアミンと
の場合と同じである。アンモニアの添加量は、先に反応
させたジアミンの量により決まる。即ち、ハロケイ素化
合物のアンモノリシスに必要な理論量をXモル、添加し
たジアミン量をYモルとすると、(X−Y)モルがアン
モニアの必要量となる。但し、アンモニアは過剰になっ
ても構わない。圧力は一般的に常圧下から加圧下である
が、窒素加圧下が好ましい。本反応においてHClが生
成するが、これはトリエチルアミンあるいはアンモニア
等の塩基で塩を作り、目的物質と分離することができ
る。このようにして製造された共重合シラザンと副生塩
化アンモニウムを濾別し、この濾液を減圧下で溶媒を除
去し、共重合シラザンが得られる。
【0027】本発明の製造方法の別の1つは、前記一般
式(XII)で表わされるオルガノヒドロジハロシランと
前記一般式(VIII)及び(IX)で表わされるオルガノポ
リハロシランとを、有機溶媒中で前記一般式(XI)で表
わされるジアミン及びアンモニアと反応させて共重合シ
ラザンを得、更に得られた共重合シラザンを前記一般式
(X)で表わされるジシリル化合物と反応させることに
よって、目的とする本発明のケイ素含有共重合ポリマー
を得ることを特徴とする。
【0028】なお、本製造方法においては、前記一般式
(XII)で表わされるオルガノヒドロジハロシランは任
意成分であり、使用しなくても差しつかえない。また、
前記したオルガノポリハロシランとジシリル化合物との
混合物を出発原料とする製造方法においては、上記オル
ガノヒドロジハロシランの使用については触れられてい
ないが、該方法の出発原料混合物中にオルガノヒドロジ
ハロシランを添加使用することはもちろん可能である。
【0029】本発明において出発原料として用いられる
オルガノハロシランは、次の一般式(XII)、(VIII)
及び(IX)で表わされるものである。
【化14】 (式中、R10及びXは前記と同様である。)
【化10】
【化11】 (式中、R1、R2及びR9はそれぞれ独立にアルキル
基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、ア
ルキルアミノ基、アラルキル基若しくはアルキルシリル
基であり、R10はアルキル基、アルケニル基、シクロア
ルキル基、アリール基、アラルキル基若しくはアルキル
シリル基であり、またXはハロゲン原子である。)
【0030】上記一般式(XII)、(VIII)及び(IX)
において、R1、R2及びR9としては、通常炭素数が1
〜7、好ましくは1〜5、更に好ましくは1〜2のアル
キル基、2〜7のアルケニル基、5〜7のシクロアルキ
ル基、アリール基が一般的であり、Xとしては通常フッ
素、塩素、臭素及びヨウ素原子、好ましくは塩素原子が
使用される。アリール基としてはフェニル基、トリル
基、キシリル基、クメニル基、ベンジル基、フェネチル
基、α−メチルベンジル基、ベンズヒドリル基、トリチ
ル基、スチリル基、シンナミル基、ビフェニル基、ナフ
チル基等を使用することができる。アルキルシリル基
(モノ、ジ、トリー置換体)、アルキルアミノ基(モ
ノ、ジー置換体)、アルコキシ基としては、通常、炭素
原子を1〜7個有するものが使用される。なお、R1
2は同一であっても良いし、それぞれ異なっていても
よい。また、Xとしては、Cl原子が好ましい。特に上
記一般式(XII)で表わされる化合物としてはメチルジ
クロロシランが好ましく、また上記一般式(VIII)で表
わされる化合物としてはジフェニルジクロロシランが好
ましく、また上記一般式(IX)で表わされる化合物とし
てはフェニルトリクロロシランが好ましい。
【0031】本発明方法においては、上記のオルガノポ
リハロシラン類を、一般式(XI)NH2−R3−NH2
表わされるジアミン及びアンモニアと反応させる。一般
式(XI)におけるR3は二価の芳香族基を表わし、好ま
しくはアルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレ
ン基、アルキルイミノ基若しくはアルキルシリレン基で
あり、特にアリーレン基が好ましい。ジアミンの具体例
としては、前記した表1に示すものが挙げられる。これ
らの中でも、特にパラ−フェニレンジアミン(p−PD
A)、メタ−フェニレンジアミン(m−PDA)、4,
4′−ジフェニルジアミノエーテル(オキシジアニリ
ン、ODA)が好ましい。
【0032】また、反応溶媒としては、ルイス塩基及び
非反応性溶媒単独あるいは混合物のいずれを使用しても
よい。この場合、ルイス塩基としては、例えば3級アミ
ン類(トリメチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエ
チルメチルアミン、及びトリエチルアミン等のトルアル
キルアミン、ピリジン、ピコリン、ジメチルアリニン及
びこれらの誘導体)、立体障害性の基を有する2級アミ
ン類、フォスフィン、スチピン、アルシン及びこれらの
誘導体等(例えばトリメチルフォスフィン、ジメチルエ
チルフォスフィン、メチルジエチルフォスフィン、トリ
エチルフォスフィン、トリメチルアルシン、トリメチル
スチピン、トリメチルアミン、トリエチルアミン等)を
挙げることができる。中でも、低沸点でアンモニアより
塩基性の小さい塩基(例えばピリジン、ピコリン、トリ
メチルフォスフィン、ジメチルエチルフォスフィン、メ
チルジエチルフォスフィン、トリエチルフォスフィン)
が好ましく、特にピリジン及びピコリンが取扱上及び経
済上から好ましい。
【0033】また、非反応性溶媒としては、脂肪族炭化
水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素の炭化水素溶
媒;ハロゲン化メタン、ハロゲン化エタン、ハロゲン化
ベンゼン等のハロゲン化炭化水素;脂肪族エーテル、脂
環式エーテル等のエーテル類が使用できる。これらの中
でも好ましいのは、塩化メチレン、クロロホルム、四塩
化炭素、ブロモホルム、塩化エチレン、塩化エチリデ
ン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン等のハロゲ
ン化炭化水素、エチルエーテル、イソプロピルエーテ
ル、エチルブチルエーテル、ブチルエーテル、1,2−
ジオキシエタン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、テ
トラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル
類、ペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、メチルペンタ
ン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン、イソオクタ
ン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘ
キサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、
キシレン、エチルベンゼン等の炭化水素である。これら
の溶媒のうち、安全性などの点から、ジクロロメタンや
ピリジンが好ましく、特にピリジン/ジクロロメタン混
合溶媒が好ましい。
【0034】本方法では、最初に前記一般式(XII)で
表わされるオルガノヒドロジハロシランと一般式(VII
I)及び(IX)で表わされるオルガノポリハロシランと
を有機溶媒中で反応させ、続いてそれに前記一般式(X
I)で表わされるジアミンを反応させるが、オルガノヒ
ドロジハロシランとオルガノポリハロシランとの混合割
合は、モル比で0:100〜99:1の範囲内であれば
よく、好ましくは10:90〜90:10である。ま
た、上記両ハロシランとジアミンとの使用割合は、モル
比で1:99〜99:1の範囲であればよいが、好まし
くは50:50〜90:10である。また、アミン変性
量としては、両ハロシランの理論反応量の10〜50m
ol%とするのが好ましい。溶媒中のハロシランの濃度
は任意に選択することができるが、1〜20重量%の範
囲とするのがよい。温度は反応系が液体となる範囲(典
型的には−40〜160℃)ならいずれでもよい。ま
た、圧力は一般的には常圧〜加圧下であるが、窒素加圧
下がよい。
【0035】前記ハロシランとジアミンとの反応を実施
した後、アンモニアを加えてアミノリシス反応を実施す
る。(もちろん、ジアミンとの反応及びアミノリシス反
応の順序は任意である。)この場合の反応溶媒、反応温
度等の条件は、前段のジアミンとの場合と同じである。
アンモニアの添加量は、先に反応させたジアミンの量に
より決まる。即ち、ハロシランのアンモノリシスに必要
な理論量をXモル、添加したジアミン量をYモルとする
と、(X−Y)モルがアンモニアの必要量となる。但
し、アンモニアは過剰になっても構わない。このように
して製造されたシラザンオリゴマー(共重合シラザン)
と副生塩化アンモニウムを濾別し、シラザンオリゴマー
が得られる。
【0036】次に、以上のようにして得られたシラザン
オリゴマーと、下記一般式(X)
【化12】 で表わされるジシリル化合物とを、ルイス塩基あるいは
非反応性溶媒中で反応させることによって、目的とする
ケイ素含有共重合ポリマーが得られる。一般式(X)に
おいて、Xはフッ素、塩基、臭素及びヨウ素各原子が一
般的であるが、好ましくは塩素原子が用いられる。R4
〜R7はそれぞれ同一の基であってもあるいは異なった
基であっても良い。R4〜R7はアルキル基、アルケニル
基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ア
ルキルアミノ基又はアルキルシリル基である。R8は二
価の芳香族基であって、アラルキレン基、ナフチレン基
又は前記一般式(A)で表わされる基であることが好ま
しく、具体的にはアルキレン基、アルケニレン基、シク
ロアルキレン基、アリーレン基、アルキルイミノ基又は
アルキルシリレン基が挙げられ、特に好ましくはアリー
レン基が用いられる。アリーレン基としては、フェニレ
ン基、トリレン基、キシリレン基、ベンジリデン基、フ
ェネチリデン基、α−メチルベンジリデン基、シンナミ
リデン基、ナフチレン基等を使用することができる。一
般式(X)で表わされる化合物として、具体的には1,
4−ビス(ジメチルクロロシリル)ベンゼン等が好まし
い。
【0037】前記シラザンオリゴマーと一般式(X)で
表わされるジシリル化合物との反応に当っては、ジシリ
ル化合物の反応量はシラザンオリゴマーとの重量比で
1:99〜99:1の範囲であり、好ましくは10:9
0〜90:10である。反応温度は0℃から300℃で
あり、好ましくは20℃から200℃の範囲である。
【0038】本発明の方法によると、前記一般式(I)
〜(V)、場合により(I)〜(VII)で表わされる構
造単位を有し、数平均分子量が500〜1,000,0
00の範囲にある新規なケイ素含有共重合ポリマーが容
易に得られる。なお、このポリマーは脂肪族炭化水素、
脂環式炭化水素、芳香族炭化水素の炭化水素溶媒、ハロ
ゲン化炭化水素、エーテル類、アルコール、エステル、
ケトン等の一般的有機溶媒に可溶である。
【0039】また、本発明方法によって得られた共重合
ポリマーは、高い耐熱性と、優れた機械的強度を持つ成
形体にすることができる。例えば、共重合体を金属線の
表面に適用し大気中250℃から400℃で、0.05
から2.0時間焼成すると、高温に耐え、優れた機械的
特性と可撓性を備えたフィルムが得られる。更に、窒
素、アルゴン等の不活性雰囲気中で400℃から550
℃で、0.1から2時間焼成すると、更に耐熱性の向上
したフィルムが得られる。
【0040】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明の技術的範囲がこれらにより限定される
ものではない。
【0041】実施例1 恒温槽内に設置した反応容器内を乾燥窒素で置換した
後、キシレン300mlにp−PDA(パラフェニレン
ジアミン)5.4gr(0.05moles)を投入
し、反応容器内温度を140℃にしp−PDAを溶解さ
せた。次に、フェニルトリクロロシラン(PhSiCl
3)14.06gr(0.066moles)、メチル
ジクロロシラン(MeSiHCl2)0.6gr(0.
0052moles)、及び1,4−ビス(ジメチルク
ロロシリル)ベンゼン7.5gr(0.0285mol
es)をキシレン100mlに溶解させたものを、14
0℃の一定温度に保たれたp−PDAのキシレン溶液中
に20分かけて添加し反応させた。添加と共にp−PD
Aの塩酸塩の沈殿生成が確認された。更に、反応で生成
した塩酸及び塩酸塩を潰すためにトリエチルアミン60
mlを添加した。その後、反応槽を冷却し温度が50℃
以下になった時点でアンモニア18grを加え、未反応
のハロゲン化シランを反応させた。アンモニアの添加に
より、溶液温度の上昇と共に塩化アンモニウムの白色沈
殿の生成が確認された。反応終了後、乾燥窒素を吹き込
み未反応のアンモニアを除去した後、窒素雰囲気下で加
圧濾過し、濾液約350mlを得た。この濾液を減圧下
で溶媒を除去したところ、35grの赤褐色の常温で固
体状のポリマーを得た。
【0042】得られたポリマーの重量平均分子量は、3
0,000であった。また、IRスペクトル分析の結
果、波数3350cm-1にN−Hに基づく吸収;217
0cm-1のSi−Hに基づく吸収;1140cm-1のS
i−Phに基づく吸収;1020−820cm-1のSi
−H及びSi−N−Siに基づく吸収;3140、29
80、1270cm-1のC−Hに基づく吸収;810,
780cm-1のベンゼン環のC−Hに基づく吸収を示す
ことが確認された。更に、このポリマーの1H−NMR
(プロトン核磁気共鳴吸収)スペクトルを分析したとこ
ろ、δ7.2ppm(br,C66)、δ4.8ppm
(br,SiH)、δ1.4ppm(br,NH)、δ
0.3ppm(br,SiCH3)の吸収が確認され、
また29SiNMR測定結果、−30ppm〜40pp
mにかけて(−PhSi−NH−)、(−PhSi−N
H−C64−NH−)に起因するピークが、また−2p
pm〜8ppmにかけて(−Si−C64−Si−)に
起因するピークが観測され、目的物質が得られたものと
判断される。また、重量平均分子量の増加が確認され、
三官能基の効果が確認された。
【0043】次にこのものの物性を調べた。このものを
アルミ箔上に塗布し、大気中350℃、2時間熱硬化さ
せ、その後アルミ箔を除去して、30μm〜50μmの
フィルムを作成した。このフィルムは抗張力590kg
f/cm2、伸び15%であり、高温で優れた物性を示し
た。また、大気中5%重量減少温度は510℃であっ
た。これらの結果は、既存の有機樹脂(例えばポリイミ
ド)には見られない優れた耐熱性である。
【0044】実施例2〜5 原料オルガノジハロシランの種類と混合比、使用ジアミ
ンの種類と添加量を表2に示す条件に変更したこと以外
は、実施例1と同様にしてケイ素含有耐熱ポリマーを得
た。更に、得られたポリマーの物性評価テストを実施例
1と同様にして行なった結果を表3に示す。
【0045】
【表2】
【0046】
【表3】
【0047】
【発明の効果】請求項1のケイ素含有共重合ポリマー
は、前記一般式(I)〜(V)で表わされる構造単位を
有し、特に(II)、(III)及び(V)で表わされる構
造単位を有するものとしたことから、次のような卓越し
た効果を奏する。 (イ)耐熱性に優れ、しかも可撓性、機械的特性にも優
れているので、従来の有機樹脂で使用できなかった30
0℃以上の高温環境下での使用が可能である。例えば、
耐熱コーティング、耐熱電線用被膜等の耐熱性が要求さ
れる部位に広く適用できる。 (ロ)樹脂が高温環境下で使用できることにより、軽量
化を図ることができ、コストダウン、高効率化等に貢献
できる。
【0048】請求項2及び3のケイ素含有共重合ポリマ
ーの製造方法は、前記一般式(VIII)及び(IX)で表わ
されるオルガノポリハロシランと前記一般式(X)で表
わされるジシリル化合物とを含む混合物に、前記一般式
(XI)で表わされるジアミン及びアンモニアを反応させ
るか、又は前記一般式(VIII)及び(IX)で表わされる
オルガノポリハロシランを、前記一般式(XI)で表わさ
れるジアミン及びアンモニアと反応させて共重合シラザ
ンを得、更に得られた該共重合シラザンを前記一般式
(X)で表わされるジシリル化合物と反応させるという
構成としたことから、本方法によると、温和な条件で容
易に高耐熱性ポリマーを得ることができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 数平均分子量が500〜1,000,0
    00であり、少なくとも下記一般式(I)から(V)で
    表わされる構造単位を含むことを特徴とするケイ素含有
    共重合ポリマー。 【化1】 【化2】 【化3】 【化4】 【化5】 〔上式中、R1、R2、R4、R5、R6、R7及びR9は、
    それぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロアル
    キル基、アリール基、アラルキル基、アルキルアミノ基
    又はアルキルシリル基であり、R3及びR8はそれぞれ独
    立に二価の芳香族基である。また、構造単位(I)から
    (V)はランダムであり、それぞれのモル比p、q、
    r、s及びtは以下の関係をとる。 (p+s)/(q+t)=0.01〜99 (p+s)/r=0.01〜99 〕
  2. 【請求項2】 下記一般式(VIII)及び(IX)で表わさ
    れるオルガノポリハロシランと下記一般式(X)で表わ
    されるジシリル化合物とを含む混合物と、下記一般式
    (XI)で表わされるジアミンとアンモニアを反応させる
    (ジアミンとアンモニアの順番はどちらが先でも良い)
    ことからなる、請求項1のケイ素含有共重合ポリマーの
    製造方法。 【化10】 (式中、R1、R2は前記と同様、Xはハロゲン原子であ
    る。) 【化11】 (式中、R9及びXは前記と同様である。) 【化12】 (式中、R4、R5、R6、R7、R8及びXは前記と同様
    である。) 【化13】 NH2−R3−NH2 (XI) (式中、R3は前記と同様である。)
  3. 【請求項3】 反応の第一段階において、下記一般式
    (VIII)及び(IX)で表わされるオルガノポリハロシラ
    ンと、下記一般式(XI)で表わされるジアミンとアンモ
    ニアを反応させ(ジアミンとアンモニアの順番はどちら
    が先でも良い)オリゴマーを得、反応の第二段階におい
    て上記のオリゴマーと下記一般式(X)で表わされるジ
    シリル化合物とを反応させることからなる請求項1のケ
    イ素含有共重合ポリマーの製造方法。 【化10】 (式中、R1、R2及びXは前記と同様である。) 【化11】 (式中、R9及びXは前記と同様である。) 【化12】 (式中、R4、R5、R6、R7、R8及びXは前記と同様
    である。) 【化13】 NH2−R3−NH2 (XI) (式中、R3は前記と同様である。)
JP35406995A 1995-12-29 1995-12-29 ケイ素含有共重合ポリマー及びその製造方法 Expired - Lifetime JP3638694B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35406995A JP3638694B2 (ja) 1995-12-29 1995-12-29 ケイ素含有共重合ポリマー及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35406995A JP3638694B2 (ja) 1995-12-29 1995-12-29 ケイ素含有共重合ポリマー及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09188765A true JPH09188765A (ja) 1997-07-22
JP3638694B2 JP3638694B2 (ja) 2005-04-13

Family

ID=18435094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35406995A Expired - Lifetime JP3638694B2 (ja) 1995-12-29 1995-12-29 ケイ素含有共重合ポリマー及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3638694B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002081553A1 (en) * 2001-03-30 2002-10-17 Clariant International Ltd. Silicon-containing copolymer and process for producing the same
WO2003087228A1 (en) * 2002-04-12 2003-10-23 Clariant International Ltd. Composition of silicon-containing copolymer, solvent-soluble crosslinked silicon-containing copolymer, and cured articles obtained therefrom
JP2005036089A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Clariant (Japan) Kk ポリシラザン組成物
JP2006504984A (ja) * 2002-10-09 2006-02-09 アーセノールト,アンドレ 広範囲に波長調整可能な多色コロイド状光子結晶デバイス

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201337465A (zh) * 2012-01-18 2013-09-16 陶氏康寧公司 富含矽之抗反射塗覆材料及其製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002081553A1 (en) * 2001-03-30 2002-10-17 Clariant International Ltd. Silicon-containing copolymer and process for producing the same
US6946536B2 (en) 2001-03-30 2005-09-20 Clariant Finance (Bvi) Limited Silicon-containing copolymer and process for producing the same
KR100854254B1 (ko) * 2001-03-30 2008-08-26 에이제토 엘렉토로닉 마티리알즈 가부시키가이샤 규소 함유 공중합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 필름
WO2003087228A1 (en) * 2002-04-12 2003-10-23 Clariant International Ltd. Composition of silicon-containing copolymer, solvent-soluble crosslinked silicon-containing copolymer, and cured articles obtained therefrom
US7371433B2 (en) 2002-04-12 2008-05-13 Az Electronic Materials Usa Corp. Composition of silicon-containing copolymer, solvent-soluble crosslinked silicon-containing copolymer, and cured articles obtained therefrom
JP2006504984A (ja) * 2002-10-09 2006-02-09 アーセノールト,アンドレ 広範囲に波長調整可能な多色コロイド状光子結晶デバイス
JP2005036089A (ja) * 2003-07-18 2005-02-10 Clariant (Japan) Kk ポリシラザン組成物

Also Published As

Publication number Publication date
JP3638694B2 (ja) 2005-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2844896B2 (ja) 耐熱性絶縁塗料
US6815519B2 (en) Acidic fluorine-containing poly (siloxane amideimide) silica hybrids
JPH0617474B2 (ja) 高接着性シリコン含有ポリアミド酸の製造法
KR100854254B1 (ko) 규소 함유 공중합체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 필름
JPS61258837A (ja) オルガノポリシロキサン―ポリアミドブロック重合体の製造法
US20100210808A1 (en) Method for preparing polysilazane solution with reducing ammonia substitution of si-h bond
Vij et al. Synthesis of aromatic polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) dianilines for use in high-temperature polyimides
JP3625912B2 (ja) ケイ素含有共重合ポリマー及びその製造方法
JPH09188765A (ja) ケイ素含有共重合ポリマー及びその製造方法
JPS6264830A (ja) ポリシラン−シロキサンオリゴマ−および共重合体並びにこれらの製造方法
Tagle et al. Synthesis and characterization of poly (amides) derived from diamines with germanium and silicon
JPH08183856A (ja) ポリイミド樹脂およびその製造方法
JPS62263227A (ja) ポリ無水物−シロキサンおよびそれから得られるポリイミド−シロキサン
US3354098A (en) Elastomeric silazane polymers and process for preparing the same
JP2884073B2 (ja) 新しい含シルセスキオキサンポリマーとその製造方法、およびハードコート膜、耐熱性素材
US5596062A (en) Silicon-containing copolymer and method of producing same
JP2651359B2 (ja) 耐熱性ケイ素含有重合体の製造方法
JP3444628B2 (ja) 共重合オルガノヒドロシロキサザン及びその製造方法
JPH0142969B2 (ja)
JPH06136131A (ja) 皮膜強度に優れたポリシラザンの合成方法、及び該ポリシラザンを塗布焼付けた耐熱絶縁電線
JPH08245880A (ja) 耐熱性フィルム及びその製造方法
JP2607104B2 (ja) シリコン含有ポリイミド硬化物及びその製造法
JPH01126335A (ja) 可溶性イミド基含有シリコン系オリゴマー及びその製造方法
JPS6260415B2 (ja)
JPH06128530A (ja) 耐熱絶縁電線

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041214

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050112

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090121

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090121

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100121

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110121

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110121

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120121

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120121

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130121

Year of fee payment: 8

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130121

Year of fee payment: 8

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130121

Year of fee payment: 8

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130121

Year of fee payment: 8

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130121

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140121

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term