DE69129746T2 - Modifiziertes Polysilazan und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Modifiziertes Polysilazan und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung eines Polysilazans durch zur Reaktion Bringen eines anorganischen Polysilazans mit einem Alkohol, einer organischen Säure, einem Ester, einem Keton, einem Aldehyd, einem Isocyanat, einem Amid, einem Mercaptan oder einem Alkylsilazan, und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
- Siliciumnitrid und Siliciumnitrid enthaltende Keramiken, die auf dem Weg über ein Polysilazan als ein Vorläufer gebildet wurden, haben eine hervorragende Hochtemperaturfestigkeit, Temperaturwechselbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit und werden daher auf verschiedenen industriellen Gebieten in breitem Umfang als Werkstoffe und funktionelle Materialien verwendet.
- Allgemein ist ein Polysilazan wertvoll als ein Vorläuferpolymer für Siliciumnitrid-Keramiken. Das Polysilazan ist in Lösungsmitteln löslich, besitzt eine hervorragende Formbarkeit und ergibt eine hohe Ausbeute an Keramiken, und außerdem ist es dadurch gekennzeichnet, daß die Reinheit der Keramiken nach dem Brennen hoch ist.
- Verfahren zur Herstellung anorganischer Polysilazane und organischer Polysilazane sind bekannt. Typischerweise kann ein Polysilazan hergestellt werden durch zur Reaktion Bringen eines Halogensilans mit einer Lewis- Base und zur Reaktion Bringen der erhaltenen Komplexverbindung mit Ammoniak (siehe beispielsweise die japanische geprüfte Patentveröffentlichung Nr. 63-16325).
- Ein Polysilazan, insbesondere ein anorganisches Polysilazan, besitzt eine geringe chemische Stabilität, und es tritt leicht eine Erhöhung des Moleku largewichts und ein Gelieren ein, und dementsprechend sind die Handhabungseigenschaften schlecht. Die Stabilität des Polysilazans und seine Molekülstruktur können in einem gewissen Ausmaß durch Verändern der Art des als das Ausgangsmaterial für das Polysilazan verwendeten Halogensilans oder durch Verändern des Mischungsverhältnisses von mindestens zwei Halogensilanen kontrolliert werden, aber diese Kontrolle ist eingeschränkt und schwierig. Dementsprechend ist das Polysilazan insofern mangelhaft, als es schlecht zu handhaben ist, und die Eigenschaften von bei hohen Temperaturen gebrannten Keramiken sind nicht gleichmäßig.
- EP-A-0 304 239 beschreibt ein vernetztes Polysilazan, das erhalten wurde durch zur Reaktion Bringen eines Polysilazans mit einer Verbindung, die ausgewählt ist aus Ammoniak, primären und sekundären Aminen, Hydrazin und mono-, di-, und tri-substituierten Hydrazinen, um das Polysilazan mit der als Vernetzungsmittel dienenden Verbindung zu vernetzen oder die Verbindung an das Polysilazan zu binden.
- EP-A-0 442 013 beschreibt die Herstellung von Polysilazan- Additionspolymeren durch zur Reaktion Bringen von Ammoniak mit einer oder mit mehreren halogenierten organischen Siliciumverbindungen zur Herstellung eines zyklischen Silazan-Ammonolyseprodukts, und zur Reaktion Bringen des Ammonolyseprodukts mit 0,1 Gew.-% bis 30 Gew.-% eines Isocyanats, Isothiocyanats, Ketens, Thioketens, Carbodiimids oder Kohlenstoffdisulfids.
- EP-A-0 430 080 beschreibt die Polykondensation eines anorganischen Polysilazans durch Reaktion in Lösung in einem eine organische Base enthaltenden Lösungsmittel.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das vorstehend angeführte Problem gelöst durch ein Verfahren zur Stabilisierung eines Polysilazans, auf weisend das zur Reaktion Bringen eines anorganischen Polysilazans mit einem Molekulargewicht-Zahlenmittel von etwa 100 bis etwa 100.000 mit mindestens einer Reaktantenverbindung, die ausgewählt ist aus einem Monoalkohol, einer organischen Monosäure, einem Monoester, einem Monoketon, einem Monoaldehyd, einem Monomercaptan und einem Alkylsilazan, das dargestellt wird durch die folgende allgemeine Formel:
- in der mindestens eine der Gruppen R unabhängig
- darstellt, worin die Gruppen R' unabhängig eine Alkylgruppe oder ein Wasserstoffatom darstellen, mit der Maßgabe, daß mindestens eine der Gruppen R' kein Wasserstoffatom ist, und irgendeine verbleibende Gruppe R eine Alkylgruppe darstellt,
- wobei die Reaktion unter milden Reaktionsbedingungen bei einer Temperatur im Bereich von 0ºC bis zu dem Siedepunkt des Lösungsmittels in einer Inertgas-Umgebung durchgeführt wird, wodurch das Silazan-Produkt eine Struktur hat, in der ein Teil des Wasserstoffs an den Enden und an den Seitenketten des anorganischen Polysilazans durch die Reaktantenverbindung substituiert ist.
- Ein anorganisches Polysilazan ist ein Polysilazan, bei dem alle Seitenketten aus Wasserstoffen bestehen und keine organische Gruppe enthalten ist. Das Verfahren zur Herstellung dieses anorganischen Polysilazans ist nicht besonders kritisch. Beispielsweise kann ein anorganisches Polysilazan verwendet werden, das gemäß dem in der vorstehend erwähnten, geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 63-16325 offenbarten Verfahren hergestellt wurde. Das Molekulargewicht ist nicht besonders kritisch, und das Molekulargewicht kann innerhalb eines Bereiches von etwa 100 bis etwa 100.000 sein. Ein anorganisches Polysilazan mit einem höheren Molekulargewicht bildet leicht ein Gel und ist schlecht zu handhaben. Dementsprechend kann dieses anorganische Polysilazan gemäß der vorliegenden Erfindung effektiv behandelt werden.
- Als der andere Reaktant, der mit dem anorganischen Polysilazan zur Reaktion gebracht werden soll, kann ein Alkohol, eine organische Säure, ein Ester, ein Keton, ein Aldehyd, ein Isocyanat, ein Amid, ein Mercaptan und ein wie vorstehend definiertes Alkylsilazan angeführt werden.
- Die vorstehenden Reaktanten wie Alkohol können dargestellt werden durch die allgemeinen Formeln: R-OH, R-COOH, R-COOR', R-CO-R', R-CHO, RNCO, RCONH&sub2;, RSH, in denen R und R' bevorzugt Kohlenwasserstoffgruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen sind. Das Alkylsilazan wird durch die vorher angegebene Formel dargestellt.
- Beispiele für den bevorzugten Alkohol sind CH&sub3;OH (Methanol), C&sub2;H&sub5;OH (Ethanol), n-C&sub3;H&sub7;OH (n-Propanol), n-C&sub4;H&sub9;OH (n-Butanol), n-C&sub5;H&sub1;&sub1;OH (n- Pentanol), n-C&sub6;H&sub1;&sub3;OH (n-Hexanol), n-C&sub7;H&sub1;&sub5;OH (n-Heptanol) und n- C&sub8;H&sub1;&sub7;OH (n-Octanol).
- Das Reaktions-Molverhältnis zwischen dem anorganischen Polysilazan und dem Reaktanten wie einem Alkohol hängt von der Art des anorganischen Ausgangs-Polysilazans und den gewünschten Eigenschaften des modifizierten Polysilazans ab, aber bevorzugt beträgt dieses Molverhältnis von 50/50 bis 99, 99/0,01, besonders bevorzugt von 80/20 bis 98/2. Wenn der Anteil des Reaktanten wie einem Alkohol zu groß ist, gehen die bevorzugten Eigenschaften des Polysilazans verloren und es wird beispielsweise die Ausbeute an Keramiken verringert.
- Bevorzugt wird das anorganische Polysilazan mit dem Reaktanten wie einem Alkohol in einem basischen Lösungsmittel zur Reaktion gebracht, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Als das basische Lösungsmittel werden bevorzugt Pyridin, Picolin, Trimethylphosphin, Methyldiethylphosphin, Triethylphosphin, Thiophen, Furan und Dioxan verwendet. Pyridin und Picolin sind im Hinblick auf die Handhabungseigenschaften und unter ökonomischen Gesichtspunkten besonders zu bevorzugen. Die Reaktionstemperatur beträgt von 0º bis zum Siedepunkt des Lösungsmittels, und als die Reaktionsatmosphäre wird ein Inertgas wie Stickstoff oder Argon verwendet. Ein Reaktant wie ein Alkohol wird zu einer Lösung des anorganischen Polysilazans in dem basischen Lösungsmittel zugegeben, während trockener Stickstoff in die Lösung geblasen wird, und nach Beendigung der Reaktion wird das basische Lösungsmittel durch ein nicht-reaktives Lösungsmittel, das in der Lage ist, das Polysilazan darin zu lösen, ersetzt. Als das nicht-reaktive Lösungsmittel können Toluol und Xylol verwendet werden.
- Das auf diese Weise hergestellte modifizierte Polysilazan hat eine Struktur, in der ein Teil der Wasserstoffe an den Enden und an den Seitenketten des anorganischen Polysilazans durch -OR, etc. substituiert ist. Durch diese Einführung des -OR, etc. wird das anorganische Polysilazan stabilisiert und seine Handhabbarkeit verbessert.
- Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Polysilazan modifiziert, und daher kann die Molekularstruktur leicht kontrolliert werden. Weil das gebildete modifizierte Polysilazan im Vergleich mit dem unmodifizierten anorganischen Polysilazan eine verbesserte chemische Stabilität besitzt, hat das modifizierte Polysilazan die Eigenschaft einer hervorragenden Handhabbarkeit. Darüber hinaus wird eine Uneinheitlichkeit der Eigenschaften von durch Brennen erhaltenen Keramiken verringert. Darüber hinaus kann, da die Molekularstruktur des Polysilazans kontrolliert werden kann, auch die Reinheit und Hitzefestigkeit von durch Brennen erhaltenen Keramiken kontrolliert werden.
- In den Zeichnungen:
- Fig. 1 veranschaulicht eine Vorrichtung zur Synthese eine Polysilazans, wie sie in den Beispielen der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
- Fig. 2 ist ein IR-Diagramm des Polysilazans von Beispiel 11; und
- Fig. 3 ist ein IR-Diagramm des modifizierten Polysilazans von Beispiel 11.
- Die Reaktion wurde unter Verwendung einer Synthese-Vorrichtung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, ausgeführt. In Fig. 1 stellt Bezugsziffer 1 ein Reaktionsgefäß dar, Bezugsziffer 2 stellt ein Bad mit konstanter Temperatur dar, Bezugsziffer 3 stellt eine Heizeinrichtung dar, Bezugsziffer 4 stellt einen Temperaturfühler dar, Bezugsziffer 6 stellt Pyridin dar, Bezugsziffer 7 stellt einen Stickstoff-Strom dar, Bezugsziffer 8 stellt Dichlorsilan dar, Bezugsziffer 9 stellt einen Zusatzstoff dar, Bezugsziffer 10 stellt Ammoniak dar und Bezugsziffer 11 stellt einen Auslaß dar.
- Das Medium im Inneren des Reaktionsgefäßes, das sich in dem bei 0ºC gehaltenen Bad mit konstanter Temperatur befand, wurde gegen trockenen Stickstoff ersetzt und 600 ml trockenes Pyridin in das Reaktionsgefäß gefüllt. Die Mischung wurde gehalten bis die Temperatur konstant wurde, und unter Rühren wurden zur Bildung einer Komplex-Mischung 28,3 g Dichlorsilan zugegeben. Während das Gemisch bei 0ºC gehalten wurde, wurden 14 g trockenes Ammoniak unter Rühren in das Gemisch geblasen. Nach Beendigung der Reaktion wurde zur Entfernung von nicht abreagiertem Ammoniak trockener Stickstoff in das Gemisch geblasen und das Reaktionsgemisch in einer Stickstoffatmosphäre der Filtration unter Druck unterzogen, um 392 ml des Filtrats zu erhalten. Diese Lösung wurde bei 60ºC erwärmt und Ammoniak wurde in die Lösung geblasen, um den Druck auf 507 kN/m² (5 Atmosphären) zu erhöhen. Dieser Druck wurde 15 Stunden lang aufrechterhalten. Der Druck wurde auf 101 kN/m² (eine Atmosphäre) abgesenkt, und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abküh len lassen und in das Reaktionsgemisch trockener Stickstoff geblasen, um Ammoniak daraus zu entfernen. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC bestimmt wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in diesem Polymer war 1,01.
- Zu der Pyridin-Lösung dieses Polymers wurden 300 ml o-Xylol zugegeben, und unter verringertem Druck wurde Pyridin als das Lösungsmittel gegen Xylol ausgetauscht. Dann wurden 4,0 g Methanol (CH&sub3;OH) zugegeben, und während trockener Stickstoff strömte, wurde das Gemisch bei 100ºC erwärmt, und diese Temperatur wurde 3 Stunden lang gehalten. Dann wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC gemessen wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2030 betrug. In dem erhaltenen Polymer war das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoffund Silicium 1,02.
- In der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde die Reaktion unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Synthese-Vorrichtung durchgeführt.
- Das Medium im Inneren des Reaktionsgefäßes, das sich in dem bei 0ºC gehaltenen Bad mit konstanter Temperatur befand, wurde gegen trockenen Stickstoff ersetzt und 600 ml trockenes Pyridin in das Reaktionsgefäß gefüllt. Die Mischung wurde gehalten bis die Temperatur konstant wurde, und unter Rühren wurden zur Bildung einer Komplex-Mischung 28,3 g Dichlorsilan zugegeben. Während das Gemisch bei 0ºC gehalten wurde, wurden 14 g trockenes Ammoniak unter Rühren in das Gemisch geblasen. Nach Beendigung der Reaktion wurde zur Entfernung von nicht abreagiertem Ammoniak trockener Stickstoff in das Gemisch geblasen und das Reaktionsgemisch in einer Stickstoffatmosphäre der Filtration unter Druck unterzogen, um 392 ml des Filtrats zu erhalten. Diese Lösung wurde bei 60ºC erwärmt und Ammoniak wurde in die Lösung geblasen, um den Druck auf 507 kN/m² (5 Atmosphären) zu erhöhen. Dieser Druck wurde 15 Stunden lang aufrechterhalten. Der Druck wurde auf 101 kN/m² (eine Atmosphäre) abgesenkt, und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen lassen und in das Reaktionsgemisch trockener Stickstoff geblasen, um Ammoniak daraus zu entfernen. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC bestimmt wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in diesem Polymer war 1,01.
- Zu der Pyridin-Lösung dieses Polymers wurden 300 ml o-Xylol zugegeben, und unter verringertem Druck wurde Pyridin als das Lösungsmittel gegen Xylol ausgetauscht. Dann wurden 4,0 g n-Octanol (C&sub8;H&sub1;&sub7;OH) zugegeben, und während trockener Stickstoff strömte, wurde das Gemisch bei 100ºC erwärmt, und diese Temperatur wurde 3 Stunden lang gehalten. Dann wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC gemessen wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2020 betrug. In dem erhaltenen Polymer war das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium 1,01.
- In der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde die Reaktion unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Synthese-Vorrichtung durchgeführt.
- Das Medium im Inneren des Reaktionsgefäßes, das sich in dem bei 0ºC gehaltenen Bad mit konstanter Temperatur befand, wurde gegen trockenen Stickstoff ersetzt und 600 ml trockenes Pyridin in das Reaktionsgefäß gefüllt. Die Mischung wurde gehalten bis die Temperatur konstant wurde, und unter Rühren wurden zur Bitdung einer Komplex-Mischung 28,3 g Dichlorsilan zugegeben. Während das Gemisch bei 0ºC gehalten wurde, wurden 14 g trockenes Ammoniak unter Rühren in das Gemisch geblasen. Nach Beendigung der Reaktion wurde zur Entfernung von nicht abreagiertem Ammoniak trockener Stickstoff in das Gemisch geblasen und das Reaktionsgemisch in einer Stickstoffatmosphäre der Filtration unter Druck unterzogen, um 392 ml des Filtrats zu erhalten. Diese Lösung wurde bei 60ºC erwärmt und Ammoniak wurde in die Lösung geblasen, um den Druck auf 507 kN/m² (5 Atmosphären) zu erhöhen. Dieser Druck wurde 15 Stunden lang aufrechterhalten. Der Druck wurde auf 101 kN/m² (eine Atmosphäre) abgesenkt, und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen lassen und in das Reaktionsgemisch trockener Stickstoff geblasen, um Ammoniak daraus zu entfernen. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC bestimmt wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in diesem Polymer war 1,01.
- Zu der Pyridin-Lösung dieses Polymers wurden 300 ml o-Xylol zugegeben, und unter verringertem Druck wurde Pyridin als das Lösungsmittel gegen Xylol ausgetauscht. Dann wurden 4,0 g Isopropyl-isocyanat (CH&sub3;C&sub2;H&sub4;N=C=0) zugegeben, und während trockener Stickstoff strömte, wurde das Gemisch bei 100ºC erwärmt, und diese Temperatur wurde 3 Stunden lang gehalten. Dann wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC gemessen wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2000 betrug. In dem erhaltenen Polymer war das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoffund Silicium 1,00.
- In der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde die Reaktion unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Synthese-Vorrichtung durchgeführt.
- Das Medium im Inneren des Reaktionsgefäßes, das sich in dem bei 0ºC gehaltenen Bad mit konstanter Temperatur befand, wurde gegen trockenen Stickstoff ersetzt und 600 ml trockenes Pyridin in das Reaktionsgefäß gefüllt. Die Mischung wurde gehalten bis die Temperatur konstant wurde, und unter Rühren wurden zur Bildung einer Komplex-Mischung 28,3 g Dichlorsilan zugegeben. Während das Gemisch bei 0ºC gehalten wurde, wurden 14 g trockenes Ammoniak unter Rühren in das Gemisch geblasen. Nach Beendigung der Reaktion wurde zur Entfernung von nicht abreagiertem Ammoniak trockener Stickstoff in das Gemisch geblasen und das Reaktionsgemisch in einer Stickstoffatmosphäre der Filtration unter Druck unterzogen, um 392 ml des Filtrats zu erhalten. Diese Lösung wurde bei 60ºC erwärmt und Ammoniak wurde in die Lösung geblasen, um den Druck auf 507 kN/m² (5 Atmosphären) zu erhöhen. Dieser Druck wurde 15 Stunden lang aufrechterhalten. Der Druck wurde auf 101 kN/m² (eine Atmosphäre) abgesenkt, und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen lassen und in das Reaktionsgemisch trockener Stickstoff geblasen, um Ammoniak daraus zu entfernen. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC bestimmt wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in diesem Polymer war 1,01.
- Zu der Pyridin-Lösung dieses Polymers wurden 300 ml o-Xylol zugegeben, und unter verringertem Druck wurde Pyridin als das Lösungsmittel gegen Xylol ausgetauscht. Dann wurden 4,0 g Isobutylamid (C&sub3;H&sub7;CONH&sub2;) zugegeben, und während trockener Stickstoff strömte, wurde das Gemisch bei 100ºC erwärmt, und diese Temperatur wurde 3 Stunden lang gehalten. Dann wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC gemessen wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2000 betrug. In dem erhaltenen Polymer war das Zusammensetzungs- Molverhältnis zwischen Stickstoffund Silicium 1,02.
- In der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde die Reaktion unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Synthese-Vorrichtung durchgeführt.
- Das Medium im Inneren des Reaktionsgefäßes, das sich in dem bei 0ºC gehaltenen Bad mit konstanter Temperatur befand, wurde gegen trockenen Stickstoff ersetzt und 600 ml trockenes Pyridin in das Reaktionsgefäß gefüllt. Die Mischung wurde gehalten bis die Temperatur konstant wurde, und unter Rühren wurden zur Bildung einer Komplex-Mischung 28,3 g Dichlorsilan zugegeben. Während das Gemisch bei 0ºC gehalten wurde, wurden 14 g trockenes Ammoniak unter Rühren in das Gemisch geblasen. Nach Beendigung der Reaktion wurde zur Entfernung von nicht abreagiertem Ammoniak trockener Stickstoff in das Gemisch geblasen und das Reaktionsgemisch in einer Stickstoffatmosphäre der Filtration unter Druck unterzogen, um 392 ml des Filtrats zu erhalten. Diese Lösung wurde bei 60ºC erwärmt und Ammoniak wurde in die Lösung geblasen, um den Druck auf 507 kN/m² (5 Atmosphären) zu erhöhen. Dieser Druck wurde 15 Stunden lang aufrechterhalten. Der Druck wurde auf 101 kN/m² (eine Atmosphäre) abgesenkt, und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen lassen und in das Reaktionsgemisch trockener Stickstoff geblasen, um Ammoniak daraus zu entfernen. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC bestimmt wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in diesem Polymer war 1,01.
- Zu der Pyridin-Lösung dieses Polymers wurden 300 ml o-Xylol zugegeben, und unter verringertem Druck wurde Pyridin als das Lösungsmittel gegen Xylol ausgetauscht. Dann wurden 4,0 g Trimethylsilanol (Me&sub3;SiOH) zugegeben, und während trockener Stickstoff strömte, wurde das Gemisch bei 100ºC erwärmt, und diese Temperatur wurde 3 Stunden lang gehalten. Dann wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt. Als das Moleku largewicht des gelösten Stoffes mittels GPC gemessen wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2025 betrug. In dem erhaltenen Polymer war das Zusammensetzungs- Molverhältnis zwischen Stickstoffund Silicium 1,03.
- In der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde die Reaktion unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Synthese-Vorrichtung durchgeführt.
- Das Medium im Inneren des Reaktionsgefäßes, das sich in dem bei 0ºC gehaltenen Bad mit konstanter Temperatur befand, wurde gegen trockenen Stickstoff ersetzt und 600 ml trockenes Pyridin in das Reaktionsgefäß gefüllt. Die Mischung wurde gehalten bis die Temperatur konstant wurde, und unter Rühren wurden zur Bildung einer Komplex-Mischung 28,3 g Dichlorsilan zugegeben. Während das Gemisch bei 0ºC gehalten wurde, wurden 14 g trockenes Ammoniak unter Rühren in das Gemisch geblasen. Nach Beendigung der Reaktion wurde zur Entfernung von nicht abreagiertem Ammoniak trockener Stickstoff in das Gemisch geblasen und das Reaktionsgemisch in einer Stickstoffatmosphäre der Filtration unter Druck unterzogen, um 392 ml des Filtrats zu erhalten. Diese Lösung wurde bei 60ºC erwärmt und Ammoniak wurde in die Lösung geblasen, um den Druck auf 507 kN/m² (5 Atmosphären) zu erhöhen. Dieser Druck wurde 15 Stunden lang aufrechterhalten. Der Druck wurde auf 101 kN/m² (eine Atmosphäre) abgesenkt, und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen lassen und in das Reaktionsgemisch trockener Stickstoff geblasen, um Ammoniak daraus zu entfernen. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC bestimmt wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in diesem Polymer war 1,01.
- Zu der Pyridin-Lösung dieses Polymers wurden 300 ml o-Xylol zugegeben, und unter verringertem Druck wurde Pyridin als das Lösungsmittel gegen Xylol ausgetauscht. Dann wurden 4,0 g Aceton (CH&sub3;COCH&sub3;) zugegeben, und während trockener Stickstoff strömte, wurde das Gemisch bei 100ºC erwärmt, und diese Temperatur wurde 3 Stunden lang gehalten. Dann wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC gemessen wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. In dem erhaltenen Polymer war das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoffund Silicium 1,00.
- In der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde die Reaktion unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Synthese-Vorrichtung durchgeführt.
- Das Medium im Inneren des Reaktionsgefäßes, das sich in dem bei 0ºC gehaltenen Bad mit konstanter Temperatur befand, wurde gegen trockenen Stickstoff ersetzt und 600 ml trockenes Pyridin in das Reaktionsgefäß gefüllt. Die Mischung wurde gehalten bis die Temperatur konstant wurde, und unter Rühren wurden zur Bildung einer Komplex-Mischung 28,3 g Dichlorsilan zugegeben. Während das Gemisch bei 0ºC gehalten wurde, wurden 14 g trockenes Ammoniak unter Rühren in das Gemisch geblasen. Nach Beendigung der Reaktion wurde zur Entfernung von nicht abreagiertem Ammoniak trockener Stickstoff in das Gemisch geblasen und das Reaktionsgemisch in einer Stickstoffatmosphäre der Filtration unter Druck unterzogen, um 392 ml des Filtrats zu erhalten. Diese Lösung wurde bei 60ºC erwärmt und Ammoniak wurde in die Lösung geblasen, um den Druck auf 507 kN/m² (5 Atmosphären) zu erhöhen. Dieser Druck wurde 15 Stunden lang aufrechterhalten. Der Druck wurde auf 101 kN/m² (eine Atmosphäre) abgesenkt, und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen lassen und in das Reaktionsgemisch trockener Stickstoff geblasen, um Ammoniak daraus zu entfernen. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC bestimmt wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in diesem Polymer war 1,01.
- Zu der Pyridin-Lösung dieses Polymers wurden 300 ml o-Xylol zugegeben, und unter verringertem Druck wurde Pyridin als das Lösungsmittel gegen Xylol ausgetauscht. Dann wurden 4,0 g Propionsäure (C&sub2;H&sub5;COOH) zugegeben, und während trockener Stickstoff strömte, wurde das Gemisch bei 100ºC erwärmt, und diese Temperatur wurde 3 Stunden lang gehalten. Dann wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC gemessen wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2030 betrug. In dem erhaltenen Polymer war das Zusammensetzungs- Molverhältnis zwischen Stickstoffund Silicium 1,03.
- In der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde die Reaktion unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Synthese-Vorrichtung durchgeführt.
- Das Medium im Inneren des Reaktionsgefäßes, das sich in dem bei 0ºC gehaltenen Bad mit konstanter Temperatur befand, wurde gegen trockenen Stickstoff ersetzt und 600 ml trockenes Pyridin in das Reaktionsgefäß gefüllt. Die Mischung wurde gehalten bis die Temperatur konstant wurde, und unter Rühren wurden zur Bildung einer Komplex-Mischung 28,3 g Dichlorsilan zugegeben. Während das Gemisch bei 0ºC gehalten wurde, wurden 14 g trockenes Ammoniak unter Rühren in das Gemisch geblasen. Nach Beendigung der Reaktion wurde zur Entfernung von nicht abreagiertem Ammoniak trockener Stickstoff in das Gemisch geblasen und das Reaktionsgemisch in einer Stickstoffatmosphäre der Filtration unter Druck unterzogen, um 392 ml des Filtrats zu erhalten. Diese Lösung wurde bei 60ºC erwärmt und Ammoniak wurde in die Lösung geblasen, um den Druck auf 507 kN/m² (5 Atmosphären) zu erhöhen. Dieser Druck wurde 15 Stunden lang aufrechterhalten. Der Druck wurde auf 101 kN/m² (eine Atmosphäre) abgesenkt, und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen lassen und in das Reaktionsgemisch trockener Stickstoff geblasen, um Ammoniak daraus zu entfernen. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC bestimmt wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in diesem Polymer war 1,01.
- Zu der Pyridin-Lösung dieses Polymers wurden 300 ml o-Xylol zugegeben, und unter verringertem Druck wurde Pyridin als das Lösungsmittel gegen Xylol ausgetauscht. Dann wurden 4,0 g Ethylacetat (CH&sub3;COOC&sub2;H&sub5;) zugegeben, und während trockener Stickstoff strömte, wurde das Gemisch bei 100ºC erwärmt, und diese Temperatur wurde 3 Stunden lang gehalten. Dann wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC gemessen wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2000 betrug. In dem erhaltenen Polymer war das Zusammensetzungs- Molverhältnis zwischen Stickstoffund Silicium 1,01.
- In der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde die Reaktion unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Synthese-Vorrichtung durchgeführt.
- Das Medium im Inneren des Reaktionsgefäßes, das sich in dem bei 0ºC gehaltenen Bad mit konstanter Temperatur befand, wurde gegen trockenen Stickstoff ersetzt und 600 ml trockenes Pyridin in das Reaktionsgefäß gefüllt. Die Mischung wurde gehalten bis die Temperatur konstant wurde, und unter Rühren wurden zur Bildung einer Komplex-Mischung 28,3 g Dichlorsilan zugegeben. Während das Gemisch bei 0ºC gehalten wurde, wurden 14 g trockenes Ammoniak unter Rühren in das Gemisch geblasen.
- Nach Beendigung der Reaktion wurde zur Entfernung von nicht abreagiertem Ammoniak trockener Stickstoff in das Gemisch geblasen und das Reaktionsgemisch in einer Stickstoffatmosphäre der Filtration unter Druck unterzogen, um 392 ml des Filtrats zu erhalten. Diese Lösung wurde bei 60ºC erwärmt und Ammoniak wurde in die Lösung geblasen, um den Druck auf 507 kN/m² (5 Atmosphären) zu erhöhen. Dieser Druck wurde 15 Stunden lang aufrechterhalten. Der Druck wurde auf 101 kN/m² (eine Atmosphäre) abgesenkt, und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen lassen und in das Reaktionsgemisch trockener Stickstoff geblasen, um Ammoniak daraus zu entfernen. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC bestimmt wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in diesem Polymer war 1,01.
- Zu der Pyridin-Lösung dieses Polymers wurden 300 ml o-Xylol zugegeben, und unter verringertem Druck wurde Pyridin als das Lösungsmittel gegen Xylol ausgetauscht. Dann wurden 4,0 g Acetaldehyd (CH&sub3;CHO) zugegeben, und während trockener Stickstoff strömte, wurde das Gemisch bei 100ºC erwärmt, und diese Temperatur wurde 3 Stunden lang gehalten. Dann wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC gemessen wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2005 betrug. In dem erhaltenen Polymer war das Zusammensetzungs- Molverhältnis zwischen Stickstoffund Silicium 1,01.
- In der gleichen Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde die Reaktion unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Synthese-Vorrichtung durchgeführt.
- Das Medium im Inneren des Reaktionsgefäßes, das sich in dem bei 0ºC gehaltenen Bad mit konstanter Temperatur befand, wurde gegen trockenen Stickstoff ersetzt und 600 ml trockenes Pyridin in das Reaktionsgefäß gefüllt. Die Mischung wurde gehalten bis die Temperatur konstant wurde, und unter Rühren wurden zur Bildung einer Komplex-Mischung 28,3 g Dichlorsilan zugegeben. Während das Gemisch bei 0ºC gehalten wurde, wurden 14 g trockenes Ammoniak unter Rühren in das Gemisch geblasen. Nach Beendigung der Reaktion wurde zur Entfernung von nicht abreagiertem Ammoniak trockener Stickstoff in das Gemisch geblasen und das Reaktionsgemisch in einer Stickstoffatmosphäre der Filtration unter Druck unterzogen, um 392 ml des Filtrats zu erhalten. Diese Lösung wurde bei 60ºC erwärmt und Ammoniak wurde in die Lösung geblasen, um den Druck auf 507 kN/m² (5 Atmosphären) zu erhöhen. Dieser Druck wurde 15 Stunden lang aufrechterhalten. Der Druck wurde auf 101 kN/m² (eine Atmosphäre) abgesenkt, und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen lassen und in das Reaktionsgemisch trockener Stickstoff geblasen, um Ammoniak daraus zu entfernen. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC bestimmt wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in diesem Polymer war 1,01.
- Zu der Pyridin-Lösung dieses Polymers wurden 300 ml o-Xylol zugegeben, und unter verringertem Druck wurde Pyridin als das Lösungsmittel gegen Xylol ausgetauscht. Dann wurden 4,0 g n-Butylmercaptan (n-C&sub4;H&sub9;SH) zugegeben, und während trockener Stickstoff strömte, wurde das Gemisch bei 100ºC erwärmt, und diese Temperatur wurde 3 Stunden lang gehalten. Dann wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC gemessen wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. In dem erhaltenen Polymer war das Zusammensetzungs- Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium 1,03.
- Das Medium im Inneren des Reaktionsgefäßes, das sich in dem bei 0ºC gehaltenen Bad mit konstanter Temperatur befand, wurde gegen trockenen Stickstoff ersetzt und 600 ml trockenes Pyridin in das Reaktionsgefäß gefüllt. Die Mischung wurde gehalten bis die Temperatur konstant wurde, und unter Rühren wurden zur Bildung einer Komplex-Mischung 28,3 g Dichlorsilan zugegeben. Während das Gemisch bei 0ºC gehalten wurde, wurden 14 g trockenes Ammoniak unter Rühren in das Gemisch geblasen. Nach Beendigung der Reaktion wurde zur Entfernung von nicht abreagiertem Ammoniak trockener Stickstoff in das Gemisch geblasen und das Reaktionsgemisch in einer Stickstoffatmosphäre der Filtration unter Druck unterzogen, um 392 ml des Filtrats zu erhalten. Diese Lösung wurde bei 60ºC erwärmt und Ammoniak wurde in die Lösung geblasen, um den Druck auf 507 kN/m² (5 Atmosphären) zu erhöhen. Dieser Druck wurde 15 Stunden lang aufrechterhalten. Der Druck wurde auf 101 kN/m² (eine Atmosphäre) abgesenkt, und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen lassen und in das Reaktionsgemisch trockener Stickstoff geblasen, um Ammoniak daraus zu entfernen. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC bestimmt wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in diesem Polymer war 1,01.
- Zu der Pyridin-Lösung dieses Polymers wurden 300 ml o-Xylol zugegeben, und unter verringertem Druck wurde Pyridin als das Lösungsmittel gegen Xylol ausgetauscht.
- Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC gemessen wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2650 betrug. In dem erhaltenen Polymer war das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium 1,01.
- Änderungen des Molekulargewichts und der Zusammensetzung vor und nach dem Austausch des Lösungsmittels in den Beispielen und indem Vergleichsbeispiel sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.
- Die Stabilität in Luft wurde hinsichtlich jedes der Beispiele und des Vergleichsbeispiels untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 1 Tabelle 2
- Zur Beachtung: Relative Luftfeuchtigkeit: 80%
- Das Medium im Inneren des Reaktionsgefäßes, das sich in dem bei 0ºC gehaltenen Bad mit konstanter Temperatur befand, wurde gegen trockenen Stickstoff ersetzt und 600 ml trockenes Pyridin in das Reaktionsgefäß gefüllt. Die Mischung wurde gehalten bis die Temperatur konstant wurde, und unter Rühren wurden zur Bildung einer Komplex-Mischung 28,3 g Dichlorsilan zugegeben. Während das Gemisch bei 0ºC gehalten wurde, wurden 14 g trockenes Ammoniak unter Rühren in das Gemisch geblasen. Nach Beendigung der Reaktion wurde zur Entfernung von nicht abreagiertem Ammoniak trockener Stickstoff in das Gemisch geblasen und das Reaktionsgemisch in einer Stickstoffatmosphäre der Filtration unter Druck unterzogen, um 392 ml des Filtrats zu erhalten. Diese Lösung wurde bei 60ºC erwärmt und Ammoniak wurde in die Lösung geblasen, um den Druck auf 507 kN/m² (5 Atmosphären) zu erhöhen. Dieser Druck wurde 15 Stunden lang aufrechterhalten. Der Druck wurde auf 101 kN/m² (eine Atmosphäre) abgesenkt, und das Gemisch wurde auf natürlich Weise auf Raumtemperatur abkühlen lassen und in das Reaktionsgemisch trockener Stickstoff geblasen, um Ammoniak daraus zu entfernen. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC bestimmt wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. Als das IR-Spektrum des gelösten Stoffes analysiert wurde (Fig. 2), wurden bei Wellenzahlen (cm&supmin;¹) von 3350 und 1175 N-H zugeschriebene Absorptionen, bei 2170 eine Si-H zugeschriebene Absorption und bei 1020 bis 820 eine Si-N-Si zugeschriebene Absorption beobachtet. Durch die Ergebnisse der Elementaranalyse wurde bestätigt, daß der Gehalt an Si 56,1 Gew.-%, der Gehalt an N 27,9 Gew.-%, der Gehalt an O 0,48 Gew.-% und der Gehalt an C 9,7 Gew.-% betrug. Das Zusammensetzungs- Molverhältnis zwischen Stickstoffund Silicium war 1,01.
- Dann wurden zu der Pyridin-Lösung dieses Polymers 4,0 g Hexamethyldisilazan [(CH&sub3;)&sub3;SiNHSi(CH&sub3;)&sub3;] zugegeben, und das Gemisch wurde unter Strömung von trockenem Stickstoff bei 60ºC erwärmt, und diese Temperatur wurde 3 Stunden lang gehalten. Dann wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt. Dann wurden 300 ml trockenes o-Xylol zu der Lösung zugegeben und der Lösungsmittelaustausch von Pyridin gegen Xylol wurde unter verringertem Druck durchgeführt. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC gemessen wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2015 betrug. Als das IR-Spektrum des gelösten Stoffes analysiert wurde (Fig. 3), wurden bei Wellenzahlen (cm&supmin;¹) von 3350 und 1175 N-H zugeschriebene Absorptionen, bei 2170 eine Si-H zugeschriebene Absorption, bei 1020 bis 80 eine Si-N-Si zugeschriebene Absorption, bei 1250 eine Si-Me zugeschriebene Absorption und bei 3000 eine C-H zugeschriebene Absorption beobachtet. Durch die Ergebnisse der Elementaranalyse des Polymers wurde bestätigt, daß der Gehalt an Si 56,2 Gew.-%, der Gehalt an N 27,8 Gew.- %, der Gehalt an O 0,40 Gew.-% und der Gehalt an C 9,7 Gew.-% betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium war 1,02.
- Das Medium im Inneren des Reaktionsgefäßes, das sich in dem bei 0ºC gehaltenen Bad mit konstanter Temperatur befand, wurde gegen trockenen Stickstoff ersetzt und 600 ml trockenes Pyridin in das Reaktionsgefäß gefüllt. Die Mischung wurde gehalten bis die Temperatur konstant wurde, und unter Rühren wurden zur Bildung einer Komplex-Mischung 28,3 g Dichlorsilan zugegeben. Während das Gemisch bei 0ºC gehalten wurde, wurden 14 g trockenes Ammoniak unter Rühren in das Gemisch geblasen. Nach Beendigung der Reaktion wurde zur Entfernung von nicht abreagiertem Ammoniak trockener Stickstoff in das Gemisch geblasen und das Reaktionsgemisch in einer Stickstoffatmosphäre der Filtration unter Druck unterzogen, um 392 ml des Filtrats zu erhalten. Diese Lösung wurde bei 60ºC erwärmt und Ammoniak wurde in die Lösung geblasen, um den Druck auf 507 kN/m² (5 Atmosphären) zu erhöhen. Dieser Druck wurde 15 Stunden lang aufrechterhalten. Der Druck wurde auf 101 kN/m² (eine Atmosphäre) abgesenkt, und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen lassen und in das Reaktionsgemisch trockener Stickstoff geblasen, um Ammoniak daraus zu entfernen. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC bestimmt wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in diesem Polymer war 1,01.
- Zu der Pyridin-Lösung dieses Polymers wurden 4,0 g Hexaethyldisilazan [(C&sub2;H&sub5;)&sub3;SiNHSi(C&sub2;H&sub5;)&sub3;] zugegeben, und das Gemisch wurde unter Strömung von trockenem Stickstoff bei 60ºC erwärmt, und diese Temperatur wurde 3 Stunden lang gehalten. Dann wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt. Dann wurden 300 ml trockenes o-Xylol zu der Lösung zugegeben und der Lösungsmittelaustausch von Pyridin gegen Xylol wurde unter verringertem Druck durchgeführt. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC gemessen wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2012 betrug. In dem erhaltenen Polymer war das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium 1,00.
- Das Medium im Inneren des Reaktionsgefäßes, das sich in dem bei 0ºC gehaltenen Bad mit konstanter Temperatur befand, wurde gegen trockenen Stickstoff ersetzt und 600 ml trockenes Pyridin in das Reaktionsgefäß gefüllt. Die Mischung wurde gehalten bis die Temperatur konstant wurde, und unter Rühren wurden zur Bildung einer Komplex-Mischung 28,3 g Dichlorsilan zugegeben. Während das Gemisch bei 0ºC gehalten wurde, wurden 14 g trockenes Ammoniak unter Rühren in das Gemisch geblasen. Nach Beendigung der Reaktion wurde zur Entfernung von nicht abreagiertem Ammoniak trockener Stickstoff in das Gemisch geblasen und das Reaktionsgemisch in einer Stickstoffatmosphäre der Filtration unter Druck unterzogen, um 392 ml des Filtrats zu erhalten. Diese Lösung wurde bei 60ºC erwärmt und Ammoniak wurde in die Lösung geblasen, um den Druck auf 507 kN/m² (5 Atmosphären) zu erhöhen. Dieser Druck wurde 15 Stunden lang aufrechterhalten. Der Druck wurde auf 101 kN/m² (eine Atmosphäre) abgesenkt, und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen lassen und in das Reaktionsgemisch trockener Stickstoff geblasen, um Ammoniak daraus zu entfernen. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC bestimmt wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in diesem Polymer war 1,01.
- Zu der Pyridin-Lösung des Polymers wurden 4,0 g (CH&sub3;)&sub3;SiNHCH&sub3; zugegeben, und das Gemisch wurde unter Strömen von trockenem Stickstoff bei 60ºC erwärmt, und diese Temperatur wurde 3 Stunden lang gehalten. Dann wurde die Temperatur auf Raumtemperatur abgesenkt. Dann wurden 300 ml trockenes o-Xylol zugegeben und unter verringertem Druck Pyridin gegen Xylol ausgetauscht. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC gemessen wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht- Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2020 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in dem Polymer war 1,02.
- Das Medium im Inneren des Reaktionsgefäßes, das sich in dem bei 0ºC gehaltenen Bad mit konstanter Temperatur befand, wurde gegen trockenen Stickstoff ersetzt und 600 ml trockenes Pyridin in das Reaktionsgefäß gefüllt. Die Mischung wurde gehalten bis die Temperatur konstant wurde, und unter Rühren wurden zur Bildung einer Komplex-Mischung 28,3 g Dichlorsilan zugegeben. Während das Gemisch bei 0ºC gehalten wurde, wurden 14 g trockenes Ammoniak unter Rühren in das Gemisch geblasen. Nach Beendigung der Reaktion wurde zur Entfernung von nicht abreagiertem Ammoniak trockener Stickstoff in das Gemisch geblasen und das Reaktionsgemisch in einer Stickstoffatmosphäre der Filtration unter Druck unterzogen, um 392 ml des Filtrats zu erhalten. Diese Lösung wurde bei 60ºC erwärmt und Ammoniak wurde in die Lösung geblasen, um den Druck auf 507 kN/m² (5 Atmosphären) zu erhöhen. Dieser Druck wurde 15 Stunden lang aufrechterhalten. Der Druck wurde auf 101 kN/m² (eine Atmosphäre) abgesenkt, und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen lassen und in das Reaktionsgemisch trockener Stickstoff geblasen, um Ammoniak daraus zu entfernen. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC bestimmt wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in diesem Polymer war 1,01.
- Zu der Pyridin-Lösung des Polymers wurden 4,0 g Tetramethyldisilazan [(CH&sub3;)&sub2;HSiNHSiH(CH&sub3;)&sub2;] zugegeben, und das Gemisch wurde unter Strömen von trockenem Stickstoff bei 60ºC erwärmt, und diese Temperatur wurde 3 Stunden lang gehalten. Dann wurde die Temperatur auf Raumtemperatur abgesenkt. Dann wurden 300 ml trockenes o-Xylol zugegeben und unter verringertem Druck Pyridin gegen Xylol ausgetauscht. Als das Mole kulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC gemessen wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2018 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in dem Polymer war 1,03.
- Das Medium im Inneren des Reaktionsgefäßes, das sich in dem bei 0ºC gehaltenen Bad mit konstanter Temperatur befand, wurde gegen trockenen Stickstoff ersetzt und 600 ml trockenes Pyridin in das Reaktionsgefäß gefüllt. Die Mischung wurde gehalten bis die Temperatur konstant wurde, und unter Rühren wurden zur Bildung einer Komplex-Mischung 28,3 g Dichlorsilan zugegeben. Während das Gemisch bei 0ºC gehalten wurde, wurden 14 g trockenes Ammoniak unter Rühren in das Gemisch geblasen. Nach Beendigung der Reaktion wurde zur Entfernung von nicht abreagiertem Ammoniak trockener Stickstoff in das Gemisch geblasen und das Reaktionsgemisch in einer Stickstoffatmosphäre der Filtration unter Druck unterzogen, um 392 ml des Filtrats zu erhalten. Diese Lösung wurde bei 60ºC erwärmt und Ammoniak wurde in die Lösung geblasen, um den Druck auf 507 kN/m² (5 Atmosphären) zu erhöhen. Dieser Druck wurde 15 Stunden lang aufrechterhalten. Der Druck wurde dann auf 101 kN/m² (eine Atmosphäre) abgesenkt, und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abkühlen lassen und in das Reaktionsgemisch trockener Stickstoff geblasen, um Ammoniak daraus zu entfernen. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC bestimmt wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2010 betrug. Das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoff und Silicium in diesem Polymer war 1,01.
- Zu der Pyridin-Lösung dieses Polymers wurden 300 ml o-Xylol zugegeben, um das Lösungsmittel Pyridin gegen Xylol zu ersetzen. 4,0 g Hexamethyldisilazan [(CH&sub3;)&sub3;SiNHSi(CH&sub3;)&sub3;], und unter Strömen von trockenem Stickstoff wurde das Gemisch bei 100ºC erwärmt, und diese Temperatur wurde 3 Stunden lang gehalten. Dann wurde das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt. Als das Molekulargewicht des gelösten Stoffes mittels GPC gemessen wurde, wurde gefunden, daß das Molekulargewicht-Zahlenmittel, berechnet als Polystyrol, 2012 betrug. In dem erhaltenen Polymer war das Zusammensetzungs-Molverhältnis zwischen Stickstoffund Silicium 1,00.
- Änderungen des Molekulargewichts und der Zusammensetzung vor und nach dem Austausch des Lösungsmittels in den Beispielen und in dem Vergleichsbeispiel 1 sind in Tabelle 3 zusammengefaßt.
- Die Stabilität in Luft wurde hinsichtlich jedes der Beispiele und des Vergleichsbeispiels 1 untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 3 Tabelle 4
Claims (4)
1. Verfahren zur Stabilisierung eines Polysilazans, aufweisend das zur
Reaktion Bringen eines anorganischen Polysilazans mit einem
Molekulargewicht-Zahlenmittel von etwa 100 bis etwa 100.000 mit mindestens
einer Reaktantenverbindung, die ausgewählt ist aus einem Monoalkohol,
einer organischen Monosäure, einem Monoester, einem Monoketon,
einem Monoaldehyd, einem Monomercaptan und einem Alkylsilazan, das
dargestellt wird durch die folgende allgemeine Formel:
in der mindestens eine der Gruppen R unabhängig
darstellt, worin die Gruppen R' unabhängig eine Alkylgruppe oder
ein Wasserstoffatom darstellen, mit der Maßgabe, daß mindestens
eine der Gruppen R' kein Wasserstoffatom ist, und irgendeine
verbleibende Gruppe R eine Alkylgruppe darstellt,
wobei die Reaktion bei einer Temperatur im Bereich von 0ºC bis zu
dem Siedepunkt des Lösungsmittels in einer Inertgas-Umgebung
durchgeführt wird, wobei die Reaktionsbedingungen so eingestellt sind, daß
nur eine Reaktion auftritt, bei der ein Teil des Wasserstoffs an den
Enden und an den Seitenketten des anorganischen Polysilazans durch die
Reaktantenverbindung substituiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Molverhältnis des
anorganischen Polysilazans zu der mindestens einen Verbindung im Bereich von
50/50 bis 99, 99/0,01 liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Molverhältnis 80 : 20 bis
98 : 2 beträgt.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches den
weiteren Schritt des Herstellens einer Siliziumnitrid-Keramik aus dem
stabilisierten Polysilazan aufweist.
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