JPH01129034A - ほう素と窒素を基にした重合体、その製造方法並びに窒化ほう素を基にしたセラミック製品及び製造への使用 - Google Patents
ほう素と窒素を基にした重合体、その製造方法並びに窒化ほう素を基にしたセラミック製品及び製造への使用Info
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- C04B35/583—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on boron nitride
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、はう素と窒素を基にした重合体の新規な一般
的製造方法に関する。
的製造方法に関する。
また、本発明は、特にこの方法によって得ることができ
るほう素と窒素を基にした新規な重合体に関する。
るほう素と窒素を基にした新規な重合体に関する。
さらに、本発明は、このような重合体を特に繊維状の窒
化はう素を基にしたセラミック製品及び物品の製造に使
用することに関する。
化はう素を基にしたセラミック製品及び物品の製造に使
用することに関する。
窒化はう素は、特にその高温安定性、耐熱衝撃性、高い
化学的不活性及び非常に良好な熱伝導性の九めにますま
す研究されている材料であることが知られている。他方
、その低い導電性は選択的絶縁材となる。
化学的不活性及び非常に良好な熱伝導性の九めにますま
す研究されている材料であることが知られている。他方
、その低い導電性は選択的絶縁材となる。
現在では、窒化はう素を製造する几めの各種の方法が知
られている。
られている。
その一つは、三塩化はう素とアンモニアを気相で反応さ
せることからなる。これによシ窒化はう素の微粉末が得
られるが、これは塊状物を得るようにフリット化するこ
とができる。しかしながら、得られた塊状物は、ある徨
の用途に対して非常に具合の悪い微孔性を示す。
せることからなる。これによシ窒化はう素の微粉末が得
られるが、これは塊状物を得るようにフリット化するこ
とができる。しかしながら、得られた塊状物は、ある徨
の用途に対して非常に具合の悪い微孔性を示す。
また、最近、先駆重合体の熱分解によって窒化はう素を
製造することができることが見出された。
製造することができることが見出された。
重合体法の利点は、とりわけ、この種の物質を賦形でき
ること、特に熱分解後に窒化はう素繊維を得るために賦
形できることKある。
ること、特に熱分解後に窒化はう素繊維を得るために賦
形できることKある。
しかして、米国特許第4.581.468号には、トリ
クロル−トリアルキルシリルボラゾール(環状化合物)
にアンモニアを作用(アンモノリシス)させ、ることに
よって得られ、そして、そこに示されているように、紡
糸し、次いで970℃で熱分解した後に窒化はう素繊維
をもたらすことができる有機はう素重合体が記載されて
いる。
クロル−トリアルキルシリルボラゾール(環状化合物)
にアンモニアを作用(アンモノリシス)させ、ることに
よって得られ、そして、そこに示されているように、紡
糸し、次いで970℃で熱分解した後に窒化はう素繊維
をもたらすことができる有機はう素重合体が記載されて
いる。
しかしながら、この特許に記載の環状重合体−は、製造
が非常に難しく、したがって高価であり、その九めに工
業的規模での製造をほとんど期待できない。
が非常に難しく、したがって高価であり、その九めに工
業的規模での製造をほとんど期待できない。
したがって、本発明は、前述の従来技術の問題点を解決
するとともに、熱分解すると窒化はう素を基にした物質
を高い重量収率でもって与えるほう素と窒素を基にし九
有機金属重合体を非常に種種の形状(糸、繊維、成形物
、皮膜、シート、フィルムなど)で得るための簡単で効
率的でかつ実施が容易な方法を提案することを目的とす
る。
するとともに、熱分解すると窒化はう素を基にした物質
を高い重量収率でもって与えるほう素と窒素を基にし九
有機金属重合体を非常に種種の形状(糸、繊維、成形物
、皮膜、シート、フィルムなど)で得るための簡単で効
率的でかつ実施が容易な方法を提案することを目的とす
る。
ここに、#1う素と窒素を基にした先駆重合体を本発明
による新規な方法によって製造したときにこれらの重合
体から窒化はう素を高い重量収率でもって得ることがで
きることを見出した。この新規な製造方法は、本発明の
第一の目的をなすものでろって、(a)トリハロゲノボ
ラン(化合物人)と2個のハロゲン原子が直結している
ほう素原子を少なくとも1個有する化合物(化合物B)
とからなる混合物を、(b)少なくとも1個のNH,基
を有する化合物(化合物C)と反応させることe%徴と
するものである。
による新規な方法によって製造したときにこれらの重合
体から窒化はう素を高い重量収率でもって得ることがで
きることを見出した。この新規な製造方法は、本発明の
第一の目的をなすものでろって、(a)トリハロゲノボ
ラン(化合物人)と2個のハロゲン原子が直結している
ほう素原子を少なくとも1個有する化合物(化合物B)
とからなる混合物を、(b)少なくとも1個のNH,基
を有する化合物(化合物C)と反応させることe%徴と
するものである。
本発明の開示をよシよく理解するために次の定義を与え
る。
る。
0前記の化合物A及び化合物Bについては、はう素原子
に直結したハロゲン原子数に等しい官能価fが規定され
る。したがって、トリハロゲノボランである化合物人は
3の官能価を表わし、化合物Bは2の官能価を表わす。
に直結したハロゲン原子数に等しい官能価fが規定され
る。したがって、トリハロゲノボランである化合物人は
3の官能価を表わし、化合物Bは2の官能価を表わす。
O化合物Cは、最も一般的な場合(1個のNH,基を有
するアミノ化合物の場合)にはアミツリシス剤と称し、
ま念アンモニアが関係する特別の場合にはアンモノリシ
ス剤と称する。
するアミノ化合物の場合)にはアミツリシス剤と称し、
ま念アンモニアが関係する特別の場合にはアンモノリシ
ス剤と称する。
oLlがって、これらの化合物A、B及びCから得られ
る反応生成物は場合に応じてアミツリシス生成物又はア
ンモノリシス生成物と称する。したがって、後者はアミ
ツリシス生成物の部類に入る。
る反応生成物は場合に応じてアミツリシス生成物又はア
ンモノリシス生成物と称する。したがって、後者はアミ
ツリシス生成物の部類に入る。
これらのアミツリシス生成物は、以下で詳述するように
、本発明の第二の目的をなすほう素と窒素を基にした新
規な重合体の範囲内に入る。
、本発明の第二の目的をなすほう素と窒素を基にした新
規な重合体の範囲内に入る。
本発明に従う製造方法は、本質的にみて、二官能性はう
素原子を含有する少なくとも111ilの化合物と三官
能性はう素原子を含有する少なくとも1種の化合物との
混合物の共アミツリシスに基いている。
素原子を含有する少なくとも111ilの化合物と三官
能性はう素原子を含有する少なくとも1種の化合物との
混合物の共アミツリシスに基いている。
事実、本発明者は、全く予期せずして、そして驚いたこ
とに、この共アミツリシスは、特別に架橋した網目構造
が熱分解時に増大し良熱安定性を与え、このためにセラ
ミック収率を増大させるような重合体をも九らすことか
できることを見出した。
とに、この共アミツリシスは、特別に架橋した網目構造
が熱分解時に増大し良熱安定性を与え、このためにセラ
ミック収率を増大させるような重合体をも九らすことか
できることを見出した。
一般的に使用される出発物質の三官能性化合物人はトリ
クロルボランであるが、例えばトリフルオル−、トリブ
ロム−又はトリヨード−ボランのような他の全てのハロ
ゲノボランも好適である。
クロルボランであるが、例えばトリフルオル−、トリブ
ロム−又はトリヨード−ボランのような他の全てのハロ
ゲノボランも好適である。
また、出発物質の二官能性化合物Bは一般に塩素化化合
物であるつ この化合物は、好ましくは次式(1) 又は異なっていてよく、水素原子、炭化水素基、オルガ
ノシリル基及びヒドロゲノオルガノシリル基のうちから
選ばれる) に相当する。
物であるつ この化合物は、好ましくは次式(1) 又は異なっていてよく、水素原子、炭化水素基、オルガ
ノシリル基及びヒドロゲノオルガノシリル基のうちから
選ばれる) に相当する。
最も使用される炭化水素基は、アルキル、シクロアルキ
ル、アリール、アルキルアリール及びアリールアルキル
基並びにアルケニル及びアルキニル基である。
ル、アリール、アルキルアリール及びアリールアルキル
基並びにアルケニル及びアルキニル基である。
本発明に対して好適なアルキル基としては、メチル、エ
チル、フロビル、ブチル、ペンチル、へ、キシル、ヘプ
チル及びオクチル基があげられる。
チル、フロビル、ブチル、ペンチル、へ、キシル、ヘプ
チル及びオクチル基があげられる。
シクロアルキル基としては、シクロペンチル、シクロヘ
キシル及びシクロヘプチル基があげちれる。
キシル及びシクロヘプチル基があげちれる。
アリール基としてはフェニル及びナフチル基が、アルキ
ルアリール基としてはトリル及びキシリル基が、さらに
アリールアルギル基としてはベンジル及びフェニルエチ
ル基がそれぞれ例示される。
ルアリール基としてはトリル及びキシリル基が、さらに
アリールアルギル基としてはベンジル及びフェニルエチ
ル基がそれぞれ例示される。
アルケニル基としては、特にビニル、アリル、ブテニル
及びペンテニル基があげられる。
及びペンテニル基があげられる。
さらに、アルキニル基としては、エチニル、プロピニル
及びブチニル基がめげられる。
及びブチニル基がめげられる。
本発明の好ましい実施態様によれば、基R1及びR2は
オルガノシリル又はヒドロゲノオルガノシリル基、特に
(トリオルガノ)シリル又は(ヒドロゲノジオルガノ)
シリル基である。さらに好ましくは、特にトリメチル、
トリエチル、トリプロピル、トリブテル、トリペンチル
、トリヘキシル、トリヘプチル及びトリオクチル−シリ
ル基のような(トリアルキル)シリル基が使用される。
オルガノシリル又はヒドロゲノオルガノシリル基、特に
(トリオルガノ)シリル又は(ヒドロゲノジオルガノ)
シリル基である。さらに好ましくは、特にトリメチル、
トリエチル、トリプロピル、トリブテル、トリペンチル
、トリヘキシル、トリヘプチル及びトリオクチル−シリ
ル基のような(トリアルキル)シリル基が使用される。
(トリメチル)シリル基が特に好ましい。
前記の式(1)の化合物は、斯界で周知であって、それ
自体知られ元方法によって製造することができる。
自体知られ元方法によって製造することができる。
例えば、アルキル型の基R1及びHzの場合には、特に
、ウィルバーブ及びシュスター両氏の研究〔ツアイトシ
ュリフト・フユール・アンオルガニッシュ−ヘミ−(Z
eitschrlft fur Anorganisc
h*Chemie ) 213.77(1935))
、ブラウン氏の研究〔ジャーナル・オブ争アメリカン・
ケミカル・ソサエティ(JAC8,74,1219(1
952)))、さらにはバーブ及び/<ナス両氏の研究
(JAC8,76,3903(1954))を参照され
九い。
、ウィルバーブ及びシュスター両氏の研究〔ツアイトシ
ュリフト・フユール・アンオルガニッシュ−ヘミ−(Z
eitschrlft fur Anorganisc
h*Chemie ) 213.77(1935))
、ブラウン氏の研究〔ジャーナル・オブ争アメリカン・
ケミカル・ソサエティ(JAC8,74,1219(1
952)))、さらにはバーブ及び/<ナス両氏の研究
(JAC8,76,3903(1954))を参照され
九い。
トリオルガノシリル型の基R1及びplMに関しては、
ジエーン及び二−デンズ両氏の研究〔インオルガニック
・ケミストリー(Inorganic Chemist
ry))、68(1964))、スジシイ及びウイソツ
両氏の研究〔ジャーナル・オプ・アメリカン・セラミッ
ク・ソサエティ(Journal of Amerlc
mm(’eramie 5ociety) 79. 2
447 (1957) )、さらにはワナガット氏の研
究〔アンゲバンバンテ・ヘミ−(Angsvandta
Ch@mie International Ed
、)Σ、655(1964))を参照されたい。
ジエーン及び二−デンズ両氏の研究〔インオルガニック
・ケミストリー(Inorganic Chemist
ry))、68(1964))、スジシイ及びウイソツ
両氏の研究〔ジャーナル・オプ・アメリカン・セラミッ
ク・ソサエティ(Journal of Amerlc
mm(’eramie 5ociety) 79. 2
447 (1957) )、さらにはワナガット氏の研
究〔アンゲバンバンテ・ヘミ−(Angsvandta
Ch@mie International Ed
、)Σ、655(1964))を参照されたい。
せることによって得ることができる。
本発明の方法の範囲に入るアミツリシス剤(化合物C)
については、アンモニア、第一アミン、ジアミン(ヒド
ラジン、アルキルヒドラジン、ヒドラジド、アルキレン
ジアミンなど)、アミド、シリルアミンなどがあげられ
る。
については、アンモニア、第一アミン、ジアミン(ヒド
ラジン、アルキルヒドラジン、ヒドラジド、アルキレン
ジアミンなど)、アミド、シリルアミンなどがあげられ
る。
しかし、好ましくは次式(2)
(ここで基Hall水素原子、炭化水素基、オルガノシ
リル基及びヒドロゲノオルガノシリル基のうちから選ば
れる) に和尚する化合物が使用される。特に好ましいのは、下
記の化合物である。
リル基及びヒドロゲノオルガノシリル基のうちから選ば
れる) に和尚する化合物が使用される。特に好ましいのは、下
記の化合物である。
Oアンモニア(R1=水素原子)
0第一有機アミン(R1=アルキル、シクロアルキル、
アリール、アルキルアリール又はアリールアルキル)、
例えばメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、
ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプ
チルアミン、オクチルアミン、シクロプロピルアミン、
フェニルアミンなど。
アリール、アルキルアリール又はアリールアルキル)、
例えばメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、
ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプ
チルアミン、オクチルアミン、シクロプロピルアミン、
フェニルアミンなど。
0シリルアミン、特にトリオルガノシリルアミン、例え
ば(トリメチルシリル)アミン及び(トリエチルシリル
)アミン、又はさらに(ヒドロゲノジオルガノシリル)
アミン、例えば(ヒドロゲノジメチルシリル)アミン。
ば(トリメチルシリル)アミン及び(トリエチルシリル
)アミン、又はさらに(ヒドロゲノジオルガノシリル)
アミン、例えば(ヒドロゲノジメチルシリル)アミン。
好ましいアミツリシス剤は第一アルキルアミン及びアン
モニアである。
モニアである。
さらに好ましい実施態様によれば、アンモニアで実施さ
れる。
れる。
反応媒体中のアミツリシス反応の式を一般的に書けば次
の通シである。
の通シである。
アミツリシス反応は、塊状で又は好ましくは有機溶媒(
ヘキサン、ペンタン、トルエンなど)中でかつ無水の条
件下で実施することができる。
ヘキサン、ペンタン、トルエンなど)中でかつ無水の条
件下で実施することができる。
一般には大気圧下で行われるが、もちろん大気圧よシも
低く又は高い圧力を排除するものではない。
低く又は高い圧力を排除するものではない。
さらに、アミツリシス反応は一般に十分に発熱的である
ので、低温で実施するのが好ましい。
ので、低温で実施するのが好ましい。
所定量の反応体を導入した後の反応時間ヰ、数分間から
数時間であってよい。
数時間であってよい。
出発混合物中の三官能性化合物(T形)と二官能性化合
物(D型)とのモル比は非常に広い範囲で変えることが
できる。−船釣は、この出発混合物中の三官能性化合物
の割合が多いほど、反応終了後に得られる重合体の窒化
はう素への熱分解率が高くなることが認められる。本発
明の好ましい実施態様によれば、出発混合物中のT/D
のモル比は少なくとも1である。
物(D型)とのモル比は非常に広い範囲で変えることが
できる。−船釣は、この出発混合物中の三官能性化合物
の割合が多いほど、反応終了後に得られる重合体の窒化
はう素への熱分解率が高くなることが認められる。本発
明の好ましい実施態様によれば、出発混合物中のT/D
のモル比は少なくとも1である。
この反応工程の後、重合体が反応媒体、特に生じた塩化
アンモニウムから分離されるが、これはそれ自体知られ
た全ての方法で、例えばr過によって、又は特にアンモ
ニア溶液による抽出及びデカンテーションによって行わ
れる。
アンモニウムから分離されるが、これはそれ自体知られ
た全ての方法で、例えばr過によって、又は特にアンモ
ニア溶液による抽出及びデカンテーションによって行わ
れる。
このようにして回収された重合体は、要すれば溶媒を除
去し、次いで乾燥した後、生成物となる。
去し、次いで乾燥した後、生成物となる。
また、本発明は、前記の一般的製造方法の他に、新規物
質としての、特に前記の方法によって得ることができか
つ熱分解したときに特に高い窒化はう素の重量収率を示
すほう素と窒素を基にした重合体に係る。
質としての、特に前記の方法によって得ることができか
つ熱分解したときに特に高い窒化はう素の重量収率を示
すほう素と窒素を基にした重合体に係る。
ここに、はう素と窒素を基にし、そして1分子当り
(IL)少なくとも1個の次式(I)
B−X−(I)
冬
の単位及び
(b)少なくとも1個の次式(U)
瞥
B −Y −(II)
廖
の単位
N−R” i表わし、基ul、 R”及ヒR”ti、同
−又り異なっていてよく、水素原子、炭化水素基、オル
ガノシリル基及びヒドロゲノオルガノシリル基のうちか
ら選ばれる) を有することを特徴とする先駆重合体から窒化はう素を
高い重量収率でもって得ることができることを見出した
。
−又り異なっていてよく、水素原子、炭化水素基、オル
ガノシリル基及びヒドロゲノオルガノシリル基のうちか
ら選ばれる) を有することを特徴とする先駆重合体から窒化はう素を
高い重量収率でもって得ることができることを見出した
。
事実、本発明者は、前記のような式(1)の単位と式(
100単位との結合から本質的に形成された網目構造を
持ったほう素と窒素を基にした重合体が今日までに知ら
れた先駆物質よりも明らかに向上した熱分解挙動を示し
、それによってさらに窒化はう素を基にした物質を良好
なセラミック重量収率でもって得ることを可能にするこ
とを発見した。
100単位との結合から本質的に形成された網目構造を
持ったほう素と窒素を基にした重合体が今日までに知ら
れた先駆物質よりも明らかに向上した熱分解挙動を示し
、それによってさらに窒化はう素を基にした物質を良好
なセラミック重量収率でもって得ることを可能にするこ
とを発見した。
しかして、前記の所望の単位(I)及び(mの全て、即
ち、所望の基R1、R3及びR1の全てを有する重合体
を同一の基R1、BR及びR1を有する前記のような化
合物Bと01に単に反応させるだけで得ることが可能で
あることがここに理解できようつ化合物人及びBについ
て前記した官能価の概念を本発明に従う新規な重合体の
レベルで置き換えると、式(I)の単位は出発時に三官
能性であるほう素(化合物A)のアミツリシスを生じる
ので明らかに三官能性とみなすことができ、また式(I
nの単位は出発時に二官能性であるほう素(化合物B)
のアミツリシスを生じるので二官能性とみなすことがで
きる。同様に、最終重合体中の式(1)の単位と式(I
T)の単位との比は、反応混合物中に最初から存在する
化合物Aと化合物Bとの間の適当な比によって簡単に調
節することができる。
ち、所望の基R1、R3及びR1の全てを有する重合体
を同一の基R1、BR及びR1を有する前記のような化
合物Bと01に単に反応させるだけで得ることが可能で
あることがここに理解できようつ化合物人及びBについ
て前記した官能価の概念を本発明に従う新規な重合体の
レベルで置き換えると、式(I)の単位は出発時に三官
能性であるほう素(化合物A)のアミツリシスを生じる
ので明らかに三官能性とみなすことができ、また式(I
nの単位は出発時に二官能性であるほう素(化合物B)
のアミツリシスを生じるので二官能性とみなすことがで
きる。同様に、最終重合体中の式(1)の単位と式(I
T)の単位との比は、反応混合物中に最初から存在する
化合物Aと化合物Bとの間の適当な比によって簡単に調
節することができる。
本発明の好ましい実施態様によれば、重合体は少なくと
も50モル−0式(I)の単位を含む。
も50モル−0式(I)の単位を含む。
一般的には、式(IIの単位の割合が高くなるほど。
熱分解後の素化はう素の収率は増大することが認められ
た。
た。
本発明に従う重合体に対して好ましい炭化水素基及びオ
ルガノシリル基としては、化合物B及びCの基R1,R
*及びR1について既に示した種々の例があげられる。
ルガノシリル基としては、化合物B及びCの基R1,R
*及びR1について既に示した種々の例があげられる。
し゛かして、特に好ましいものは、アルキル、シクロア
ルキル、アリール、アルキルアリール及び了り−ルアル
ギル基並びに(トリオルガノ)シリル基、例えば(トリ
アルキル)シリル基である。
ルキル、アリール、アルキルアリール及び了り−ルアル
ギル基並びに(トリオルガノ)シリル基、例えば(トリ
アルキル)シリル基である。
本発明の好ましい実施態様によれば、基 Raは水素原
子及びアルキル基のうちから選ばれる。
子及びアルキル基のうちから選ばれる。
特に好ましくは、基Rsは水素原子を表わす。
さらに、熱分解のときによシ良い上2ミック収率を得る
ためには、基R1および1mはオルガノシリル基、特に
(トリアルキル)シリル基のうちから選ぶのが好ましい
。
ためには、基R1および1mはオルガノシリル基、特に
(トリアルキル)シリル基のうちから選ぶのが好ましい
。
本発明に従う重合体の特に好ましい例においては、単位
(T)及び(II)は次のタイプのものである。
(T)及び(II)は次のタイプのものである。
NH
B−NH−(1)
NH
本発明の重合体扛、300〜5 QOOO1好ましくは
500〜s、 o o oの数平均分子量を有する。
500〜s、 o o oの数平均分子量を有する。
さらに、この重合体扛、600〜100,000、好ま
しくは1.000〜1(LOOOにもなる重量平均分子
量を有する。
しくは1.000〜1(LOOOにもなる重量平均分子
量を有する。
本発明に従う重合体は、式(1)の単位と式(II)の
単位との間のモル比に応じて、周囲温度において、十分
に粘稠な又は非常に粘稠な油状物から固体状態に至るま
での形態を呈する。一般的には、式(I)の単位の比率
が高いものには高いモル重量の、したがって高い粘度の
重合体が呼応する。
単位との間のモル比に応じて、周囲温度において、十分
に粘稠な又は非常に粘稠な油状物から固体状態に至るま
での形態を呈する。一般的には、式(I)の単位の比率
が高いものには高いモル重量の、したがって高い粘度の
重合体が呼応する。
さらに、本発明の重合体は、通常の有機溶媒の大部分(
ヘキサン、トルエンなど)に可溶である。
ヘキサン、トルエンなど)に可溶である。
このことはこれらを賦形できるという点で非常に有益で
ある。
ある。
本発明に従うほう素と窒素を基にした重合体は、窒化は
う素を少なくとも部分的に含有するセラミック製品及び
物品の製造に特に使用される。
う素を少なくとも部分的に含有するセラミック製品及び
物品の製造に特に使用される。
最も一般的な場合(粉末の製造)には、重合体は不活性
雰囲気中で、真空下で又は好ましくはアンモニア中で、
100〜2,000℃の温度で、その重合体が完全に窒
化はう素まで転化されるまで熱分解される。
雰囲気中で、真空下で又は好ましくはアンモニア中で、
100〜2,000℃の温度で、その重合体が完全に窒
化はう素まで転化されるまで熱分解される。
また、重合体は、熱分解の前に、例えば成形又は紡糸に
よって賦形することができる。繊維を得ようと望む場合
には、重合体は(これが最初から固体状態であるときは
要すれば溶融した後に)典型的な紡糸口金によって紡糸
され、次いで窒化はう素繊維を与えるように100〜2
,000℃の温度で好ましくはアンモニア雰囲気中で熱
処理される。
よって賦形することができる。繊維を得ようと望む場合
には、重合体は(これが最初から固体状態であるときは
要すれば溶融した後に)典型的な紡糸口金によって紡糸
され、次いで窒化はう素繊維を与えるように100〜2
,000℃の温度で好ましくはアンモニア雰囲気中で熱
処理される。
得られ念繊維は、セラミック/セラミック又はセラミッ
ク/金属型の複合材料用の強化材として使用することが
できる。
ク/金属型の複合材料用の強化材として使用することが
できる。
ここで、本発明の実施例を示す。
例1
この試験は、二官能性はう素化合物のみのアンモノリシ
スを例示するものであり、したがって本発明の範囲外で
ある。
スを例示するものであり、したがって本発明の範囲外で
ある。
使用した化合物は次式
に相当する。
機械的攪拌機、ガス流入管及び固体CO,凝縮器を備え
た三日のフラスコに乾燥窒素雰囲気下に270−のヘキ
サン(AI Li H,で蒸留)を導入する。
た三日のフラスコに乾燥窒素雰囲気下に270−のヘキ
サン(AI Li H,で蒸留)を導入する。
この混合物を一40℃に冷却し、次いでNH3ガスを導
入する。反応は発熱的である。NH,ガスの導入中は温
度を一28℃に保持する。NH3の導入流量は約10
t/hrのガスに保持する。12.5tのガス状NH,
を導入した(a、558モル)。
入する。反応は発熱的である。NH,ガスの導入中は温
度を一28℃に保持する。NH3の導入流量は約10
t/hrのガスに保持する。12.5tのガス状NH,
を導入した(a、558モル)。
この試験中に塩化アンモニウムが生成し、溶液が濃くな
る。生じたNH4Clをツリットガラスでr遇する。こ
の沈殿をヘキサン(AILIH4で蒸留)で数回洗浄す
る。2.91の塩化アンモニウムが回収された(理論値
五〇5f)。回収された溶液は透明である。
る。生じたNH4Clをツリットガラスでr遇する。こ
の沈殿をヘキサン(AILIH4で蒸留)で数回洗浄す
る。2.91の塩化アンモニウムが回収された(理論値
五〇5f)。回収された溶液は透明である。
溶媒を20 m Hfの圧力下で蒸発させる。これによ
り歳82のそれほど粘稠でなくかつ無色の油状物が回収
された。
り歳82のそれほど粘稠でなくかつ無色の油状物が回収
された。
アンモノリシス反応率=91.510
この重合体の特性は次の通シである。
1inz3QQ
MW=!to。
IP==1 ’
Mz =400
次いでこの重合体をアルゴン雰囲気中で熱分解する。T
GA率は4056であった。
GA率は4056であった。
例2〜8
ここでは、本発明の方法に従って、B C1m と上記
比較例で用いた二官能性化合物との間の共アミツリシス
を行う。
比較例で用いた二官能性化合物との間の共アミツリシス
を行う。
操作態様は比較例と同じである。
これらの試験については、出発混合物中のえただけであ
った。
った。
後記の表は得られた結果を要約する。この表には次の事
項を示す。
項を示す。
出発溶媒中の化合物T及びDの総濃度、反応温度(T℃
) 共アミツリシス反応率(1 得られた重合体の数平均分子量(Mn )及び重量平均
分子量(My) 多分散指数IP 800℃でのTGA率。
) 共アミツリシス反応率(1 得られた重合体の数平均分子量(Mn )及び重量平均
分子量(My) 多分散指数IP 800℃でのTGA率。
試験2〜8の全てについて、得られた重合体が次式
%式%
の単位と次式
の単位の結合から実質上なっていることが分析により示
された。
された。
例9
との間の共アミツリシスによって本発明を例示する。
2tの反応器に窒素雰囲気下に920−の乾燥へキサン
、47.0f((1401モル)のB C1,及を導入
する。反応器は予め一37℃に冷却しておいた。
、47.0f((1401モル)のB C1,及を導入
する。反応器は予め一37℃に冷却しておいた。
次いで255t(1t38モル)のアンモニアを導入す
る。
る。
NHsの導入時間は5時間である。r過し、ヘキサンで
洗浄し、溶媒を蒸発させた後、29.1 fの非常に粘
稠な油状物が回収された。単離収率は31%である。
洗浄し、溶媒を蒸発させた後、29.1 fの非常に粘
稠な油状物が回収された。単離収率は31%である。
この重合体の特性は次の通ヤである。
TGA(850℃)=31チ
Mn=460
M==640
IP=1.38
得られた重合体は、次式
%式%
の単位と次式
0単位との結合から実質上なっていることが分析により
示された。
示された。
チル基)との間の共アミツリシスによって本発明を例示
する。
する。
2tの反応器に窒素雰囲気下にtsszの乾燥ヘキサン
、7a6f(a67モル)のB C1,及び導入する。
、7a6f(a67モル)のB C1,及び導入する。
反応器は予め一35℃に冷却しておいた。
次いで310t(IL84モル)のNU、を導入する。
NH,の導入時間は6時間である。濾過し、ヘキサンで
洗浄し、溶媒を蒸発させた後、?1L2fの粘稠で透明
な油状物が回収された。単離収率は6&5%である。
洗浄し、溶媒を蒸発させた後、?1L2fの粘稠で透明
な油状物が回収された。単離収率は6&5%である。
得られた重合体の特性は次の通りであった。
TGA(850℃)=21164%
Mn =620
Mw ==+1,100
1p=t77
得られ比重合体が次式
%式%
の単位と次式
の単位との結合から実質上なっていることが分析により
示された。
示された。
これらの結果から、一方で高い分子量を有し、他方で改
善された熱的挙動を有し、その結果熱分解したときに明
らかに増大した窒化はう素状率を示すほう素と窒素を基
にした重合体を得るための本発明の方法の利点が立証さ
れる。
善された熱的挙動を有し、その結果熱分解したときに明
らかに増大した窒化はう素状率を示すほう素と窒素を基
にした重合体を得るための本発明の方法の利点が立証さ
れる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1) (a)トリハロゲノボラン(化合物A)と2個の
ハロゲン原子が直結しているほう素原子を少なくとも1
個有する化合物(化合物B)とからなる混合物を、(b
)少なくとも1個のNH_2基を有する化合物(化合物
C)と反応させることを特徴とするほう素と窒素を基に
した重合体の製造方法。 2)反応を塊状で行うことを特徴とする請求項1記載の
方法。 3)反応を無水有機溶媒に溶解した状態で行うことを特
徴とする請求項1記載の方法。 4)混合物中の化合物Aと化合物Bとのモル比が少なく
とも1であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか
に記載の方法。 5)トリハロゲノボランがトリクロルボランであること
を特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の方法。 6)化合物Bが次式(1) ▲数式、化学式、表等があります▼ (1) (ここでAはハロゲン原子を表わし、Yは▲数式、化学
式、表等があります▼を表わし、基R^1及びR^2は
同一又は異なつていてよく、水素原子、炭化水素基、オ
ルガノシリル基及びヒドロゲノオルガノシリル基のうち
から選ばれる) に相当することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに
記載の方法。 7)Aが塩素原子を表わすことを特徴とする請求項6記
載の方法。 8)炭化水素基R^1及びR^2がアルキル、シクロア
ルキル、アリール、アルキルアリール、アリールアルキ
ル、アルケニル及びアルキニル基のうちから選ばれるこ
とを特徴とする請求項6又は7記載の方法。 9)基R^1及びR^2がオルガノシリル基であること
を特徴とする請求項6又は7記載の方法。 10)基R^1及びR^2が(トリオルガノ)シリル基
であることを特徴とする請求項9記載の方法。 11)基R^1及びR^2が(トリアルキル)シリル基
であることを特徴とする請求項10記載の方法。 12)化合物Cが次式(2) ▲数式、化学式、表等があります▼ (2) (ここで基R^3は水素原子、アルキル、シクロアルキ
ル、アリール、アルキルアリール、アリールアルキル、
アルケニル、アルキニル、オルガノシリル及びヒドロゲ
ノオルガノシリル基のうちから選ばれる) に相当することを特徴とする請求項1〜11のいずれか
に記載の方法。 13)基R^3が水素原子及びアルキル基のうちから選
ばれることを特徴とする請求項12記載の方法。 14)基R^2が水素原子であることを特徴とする請求
項15記載の方法。 15)請求項1〜14のいずれかに記載のような方法を
実施することによつて得られるほう素と窒素を基にした
重合体。 16)1分子当り (a)少なくとも1個の次式(I) ▲数式、化学式、表等があります▼ (I) の単位及び (b)少なくとも1個の次式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼ (II) の単位 (上記の式において、Yは▲数式、化学式、表等があり
ます▼を表わし、XはN−R^3を表わし、基R^1、
R^2及びR^3は同一又は異なつていてよく、水素原
子、炭化水素基、オルガノシリル基及びヒドロゲノオル
ガノシリル基のうちから選ばれる) を有することを特徴とするほう素と窒素を基にした重合
体。 17)式(I)の単位と式(II)の単位のモル比が少な
くとも1であることを特徴とする請求項16記載の重合
体。 18)基R^1及びR^2がアルキル、シクロアルキル
、アリール、アリールアルキル、アルキルアリール、ア
ルケニル又はアルキニル型の炭化水素基であることを特
徴とする請求項16又は17記載の重合体。 19)基R^1及びR^2がオルガノシリル基であるこ
とを特徴とする請求項16又は17記載の重合体。 20)基^1及びR^2が(トリオルガノ)シリル基で
あることを特徴とする請求項19記載の重合体。 21)基R^1及びR^2が(トリアルキル)シリル基
であることを特徴とする請求項20記載の重合体。 22)基R^3が水素原子及びアルキル基のうちから選
ばれることを特徴とする請求項16〜21のいずれかに
記載の重合体。 23)基R^3が水素原子であることを特徴とする請求
項22記載の重合体。 24)数平均分子量■nが300〜50,000、好ま
しくは500〜5,000であることを特徴とする請求
項16〜23のいずれかに記載の重合体。 25)600〜100,000、好ましくは1,000
〜10,000の重量平均分子量■wを有することを特
徴とする請求項16〜24のいずれかに記載の重合体。 26)請求項15〜25のいずれかに記載の重合体を紡
糸し、次いで不活性雰囲気中で、真空中で、又は好まし
くはアンモニア中で100〜2,000℃の温度で熱分
解することによつて得られることを特徴とする窒化ほう
素繊維。
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
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Family
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---|---|---|---|---|
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-
1988
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