JPH02500982A - プレセラミック有機ケイ素ポリマーの製造方法 - Google Patents

プレセラミック有機ケイ素ポリマーの製造方法

Info

Publication number
JPH02500982A
JPH02500982A JP62505456A JP50545687A JPH02500982A JP H02500982 A JPH02500982 A JP H02500982A JP 62505456 A JP62505456 A JP 62505456A JP 50545687 A JP50545687 A JP 50545687A JP H02500982 A JPH02500982 A JP H02500982A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
manufacturing
carbon atoms
polymer
group
alkyl group
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.)
Pending
Application number
JP62505456A
Other languages
English (en)
Inventor
セイファース,ディートマー
シュワーク,ジョアン・エム
ユ,ユアン‐フ
Original Assignee
マサチューセッツ・インステチュート・オブ・テクノロジー
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 マサチューセッツ・インステチュート・オブ・テクノロジー filed Critical マサチューセッツ・インステチュート・オブ・テクノロジー
Publication of JPH02500982A publication Critical patent/JPH02500982A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/60Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • C08G77/62Nitrogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped 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
    • C04B35/56Shaped 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 carbides or oxycarbides
    • C04B35/565Shaped 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 carbides or oxycarbides based on silicon carbide
    • C04B35/571Shaped 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 carbides or oxycarbides based on silicon carbide obtained from Si-containing polymer precursors or organosilicon monomers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped 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
    • C04B35/58Shaped 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
    • C04B35/584Shaped 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 silicon nitride
    • C04B35/589Shaped 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 silicon nitride obtained from Si-containing polymer precursors or organosilicon monomers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 オルガノポリシラザン前駆体と使用して新規なプレセラミックポリマー及び窒化 ケイ素含量の多いセラミック材料を形成する方法 本発明は、窒化ケイ素セラミックス、窒化ケイ素/炭化ケイ素系セラミックス、 およびオキシ窒化ケイ素セラミックスを製造するのに特に有用なゲイ素含有プレ セラミックポリマーを製造する方法、および該プレセラミックポリマーを熱分解 してこれらのセラミック材料を製造する方法に関する。 プレセラミックポリマー材料には多大の関心が注がれている。 なぜなら、熱分解して炭化ケイ素、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素、およびケイ 素をベースとした他のセラミック材料を生成させることができるからである。  R,IIl、ライス(Rice)、A論er。 Ceram、 Soc、 Bull、 、62: 889−892(1983) 、このようなポリマーに対する用途としては、例えば次のようなものがある。 1、 複雑な形状に成形した後、これを熱分解して同形のセラミック材料にする ; 2、 紡糸して連I5!繊維とした後、これを熱分解してセラミック繊維にする ; 3、 炭素繊維またはセラミック繊維に対するマトリックス材料として、若しく はセラミックパウダーのための結合剤(これは次に熱分解されてセラミック体を 形成する)として使用する; 4、 酸化し易い材料(例えば、炭素/炭素複合材)に対する耐酸化性被膜−ポ リマーを被覆した後、これを熱分解して耐酸化性のセラミック被膜を得る: 5、 反応焼結させた窒化ケイ素より得られるような多孔質セラミック体に、ポ リマー自身(液体の場合)ま々はポリマーの溶液を浸透させた後、これを熱分解 して、セラミック体の強度、耐酸化性等を向上させる;および 6、 電子部品用として、セラミック材料の薄膜を形成させる。 例えば、ペン(Penn)らによるJ、 A 1. Pol +aer Sci 、 。 27: 3751−61(1982)には、ポリカルボシラザン前駆体から炭化 ケイ素/窒化ケイ素系繊維を製造することについて説明されている。モノメチル アミンとメチルトリクロロシランとを乾燥石油エーテル中で反応させることによ ってトリス(N−メチルアミノ)メチルシランモノマーが形成され、このモノマ ーを520℃でガラス製うッシピリング上を通過させることによってポリカルボ シラザン樹脂が形成される。このポリマーは脆く、塩化メチレンやクロロホルム などに溶ける0本ポリマーを紡糸して繊維とし、空気中で架橋し、そして熱分解 してセラミック繊維を得る。 炭化ケイ素セラミックスおよび窒化ケイ素セラミックスを形成させるための他の ポリマー前駆体が、米国特許3,108,985゜3.853,567、3,8 92,583.4,310,651および4,312,970に開示されている 。これらの線状または架橋ポリマー及びセラミック材料を製造する方法は、一般 には一つ以上の欠点があることが明らかとなっている。 牲: 893−898.903(1983)では、5iC−含有セラミックスを 製造するためのプレセラミックポリマーに対する出発原料として(CH3)!5 ic12を使用している1本ポリマーは、(CHs)z°5iC1zをナトリウ ム金属で縮合させてポリシラン−[(CH3)25 i]n 7(nは約30) とすることによって得られる。このポリシランは、施される処理方法に応じて、 “マークI”ポリマーまたは“マーク■”ポリマーのいずれかを形成する。アル ゴン雰囲気下のオートクレーブ中にて、450〜470℃、100kPaでント のポリボロジフェニルシロキサンを添加し、窒素雰囲気での大気圧下、350℃ で10時間加熱するとマークロポリマーが得られる。いずれの場合も、ポリシリ コン主鎖は、主たる反復構造単位が であるようなポリマー鎖に変わる。マークIポリマーは、いくらかの−[(CH 3)2S iCH2]−構造単位も含む、マークロポリマーは−[(CH3)2  S i −S i(CH*>2]n(n= 2ないし8)という構造単位の形 でのいくらかの5i−Si結合を含み且つわずかなパーセントの[(CiHsh SiO]m造単位を含む、これらのプレセラミックポリマーを処理して、5iC 1いくらかの遊離炭素、およびいくらかのSiO□を含有したセラミック繊維を 得ることができる。しかしながら、これらのポリカルボシランから誘導されるセ ラミックスにつきものの問題が存在する。すなわち、1200℃以下で結晶化し 易い、酸化硬化工程の結果としてのSighおよび遊離炭素を含む、また工業製 品を造るために熱分解すると、セラミックスは比較的低い収率でしか得られない 、などである。マークロポリマーに対するセラミックスの収率は68%であり、 またマーク■ポリマーに対するセラミックスの収率はわずか54%である。 オキシ窒化ケイ素はもう1つの重要なグループのセラミックである。このセラミ ック材料は、窒化ケイ素と殆んど同じ利点を有するが、窒化ケイ素に比べて酸化 安定性が優れていると考えられている。これらは最高的1500℃の温度まで分 解せずに耐えることのできる超耐熱材料である。に、才力ムラ(Okamura )ら(こよるChem、 Lett、 (1984):2059−2060(K 、才力ムラらよる ム に る 50 、ム=、19ss年7月29日〜8月1 日、会報:535〜542も参照)では、アンモニア雲囲気下での熱分解後に、 5i02−含有、ポリカルボシラン(主たる反復構造単位として[CH3S 1 (H)CHz]を有する)のオキシ窒化ケイ素繊維を得ることを報告しているけ れども、この方法はコストがかかり、非効率的である。 1984年11月13日付は発行の米国特許第4,482゜669号は、熱分解 すると炭化ケイ素と窒化ケイ素の混合物(このとき、通常いずれの成分も他の成 分より大過剰とはならない)が得られるようなオルガノポリシラザンプレセラミ ックポリマーについて説明している。これらのポリマーは、塩基(例えばアルカ リ金属水素化物やアミド等)とジハロシラン(例えばCH3S ! HCL)の アンモノリシス生成物との反応によって得られ、この場合、式Aに示す脱水素環 状二量体化(D HCD )反応を含むとされているような重合プロセスが起こ る。 )1B これらの環状オリゴマーに対する触媒量の塩基の作用により、このようなシクロ ジシラザン単位を経てシート状配列体へと結合していく0例えばCHiSiHC 12アンモノリシス生成物を塩基(通常ハK H; CH3S r HN H単 位を基準としテ0.5〜4t3$)で処理すると、[(CH3SiHNH)a( CH3SiN)b(CH3S i HN K )c]nのタイプのポリシラザン 中間体、すなわち反応性のシリルアミド官能基を有する“リビングポリマーが得 られる。この゛リビングポリシラザン中間体をCH3Iやクロロシランなどのよ うな適当な親電子物質で処理して、反応性のシリルアミド官能基を“中和”する ことができる、さらに、不活性ガス気流(N2またはAr)中で熱分解するとセ ラミック残留物が高い収率(80〜85%)で得られる。このようなセラミック 材料の代表的な組成は、0.93 izN 4 + 1.3S iC”0.75 C、または重量%基準で、67%Si3N+、28%SiC,および5%Cであ る。 1985年7月18日付けで出願した米国特許出願756゜353号、および1 985年9月30日付けで出願した米国特許出願第781,934号では、5i −Hという反復構造単位を含んだ有機ケイ素ポリマーを新規で有用なプレセラミ ックポリマーおよびセラミック材料に変化させる方法について説明している。オ ルガノポリシランまたはポリカルボシランのいずれかをシリルアミドと反応させ ることによって製造されるプレ、セラミックポリマーは、熱分解すると炭化ケイ 素セラミック材料と窒化ケイ素セラミック材料の混合物(通常は炭化ケイ素の含 量が多い)となるプレセラミックポリマーを生成する。 入手が容易で比較的安価な出発原料から形成され、室温で安定であり、有機溶媒 に可融性および/または可溶性であり、そして熱分解することによってセラミッ ク生成物が高収率で得られるようなポリマー前駆体を提供することが有用であろ う、さらに、熱分解することによって窒化ケイ素成分を多量に含んだセラミック 材料を形成するようなポリマー前駆体を提供することも有用であろう。 光2乳α乱灸 本発明者らは、得られるセラミック材料が、通常、初期出発原料として相当する ジハロシランのみを使用して得られる場合より窒化ケイ素を多量に含むようなプ レセラミック有機ケイ素ポリマー製造方法を見出した0本方法は以下の工程すな わち、(、) 溶液中において、R’ S i HX 2 (R’は炭素数が1 〜約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約6の置換もしくは非置換のシクロアル キル基、炭素数が2〜約6の置換もしくは非置換の低級アルケニル基、または炭 素数が6〜約10の置換もしくは非置換の低級アリール基であり、Xはハロゲン である)とRS i X 3 (RはH1炭素数が1〜約6の低級アルキル基、 炭素数が3〜約6の置換もしくは非置換のシクロアルキル基、炭素数が2〜約6 の置換もしくは非置換の低級アルケニル基、または炭素数が6〜約10の置換も しくは非置換の低級アリール基である)との混合物と無水アンモニアとを反応さ せて前駆体ポリマーを形成させること;および (b) 前記前駆体ポリマー中のNH官能基から陽子を取り去ることのできる塩 基触媒の存在下において前記前駆体ポリマーを反応させて前記プレセラミックポ リマーを形成させ、このときDHCD反応を行わせることからなる。 得られたプレセラミックポリマーは親電子化合物で処理するのが好ましい。好ま しい実施B様においては、XはC1であり、R1は低級アルキル基であり、モし てRはHまたは低級アルキル基である。 本方法によって得られたポリマーを不活性ガス気流下で熱分解して黒色のセラミ ック材料を形成させることができる。RIが低級アルキル基でRがHまたは低級 アルキル基のときにアンモニア気流下で形成されたプレセラミックポリマーを熱 分解すると、白色のセラミック材料が得られる。 本発明者らは、[R25iX*]と[R25iX*](R’、R2,およびXは 上記に規定した通りである)のコアンモノリシス生成物の脱水素環状二量体化反 応(D HCD )によって得られる中間体である高分子シリルアミドと、5i −Hの反復構造単位を有する有機ケイ素ポリマーとの反応により、有用なプレセ ラミック材料である新規の高分子有機ケイ素化合物が得られることを見出した。 これらの”ハイブリッド”ポリマーは、熱分解すると、最初の有機ケイ素ポリマ ー単独の場合に対して得られるよりも通常かなり高いセラミック収率が得られる 。高分子シリルアミドは予備形成し且つ5i−H含有有機ケイ素ポリマーに加え ることができる。またこれとは別に、有機ケイ素化合物の存在下において、その 場でシリルアミドを製造することもできる。 上記の高分子シリルアミドは、R’5iHX2とR2S i X :l (R’ とR2は上記に規定した通りである)とのコアンモノリシス生成ることのできる 塩基触媒で処理することによって得られる(この反応は脱水素環状二量体化反応 とも呼ばれる)、予備形成ポリシリルアミド法または現場でのシリルアミド法の いずれかを用いて、5i−H反復構造単位を有する有機ケイ素ポリマーとポリシ リルアミドとを含んだ反応混合物を室温で撹拌し、好ましくはテトラヒドロフラ ンのような適当な溶媒中で加熱還流して反応を完全に進行させる0次いで、得ら れた溶液を冷却し、そして通常、有機ハロゲン化物またはハロゲン化ケイ素と共 に急冷して本発明のプレセラミック有機ケイ素ポリマーを生成させる。 好ましくは、有機ケイ素ポリマーは、[(RS 1H)x(RS i)yコnと いう式のポリシラン化合物(式中、x十y=1であり、nは1より大きい整数で あり、Rは炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素数が2〜約6の低級アルケ ニル基、炭素数が6.〜約10の置換もしくは非置換の低級アリール基、または トリ(低級)アルキル−もしくはジ(低級)アルキルシリル基である)、[R” 5i(H)(CHz)q]、’tなりちRa という式の反復構造単位を含んだポリカルボシランポリマー(式中、qは1以上 の整数、RaはH1炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約6のシ クロアルキル基、炭素数が2〜約6の置換もしくは非置換の低級アルケニル基、 または炭素数が6〜約10の置換もしくは非置換の低級アリール基である)、ま たは[Rb5i(H)O]n、すなわちRb という式の反復構造単位を含んだ有機水素−シロキサンポリマー(式中、nは1 以上の整数、Rhは炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約6のシ クロアルキル基、炭素数が2〜約6の置換もしくは非置換の低級アルケニル基、 または炭素数が6〜約10の置換もしくは非置換の低級アリール基である)であ る。 [Ra5i(H) (C)lx)Q]、[R31H]n、および[Rb5i(H )O]nのタイプのアリール置換ポリマー(例えば、R,R” 、またはRbが フェニルである)は、上記のポリカルボシラン、オルガノポリシラン、およびポ リシロキサンと同様に反応して、それぞれ新規なポリカルボシラン/オルガノポ リシラザン、オルガノポリシラン/オルガノポリシラザン、およびポリシロキサ ン/オルガノポリシラザンハイブリッドポリマーを生成する。 いずれの方法で形成させたポリマーも、熱分解すると高収率でセラミック材料が 得られる。 光重!11」r脱型− ジハロシランとトリハロシランの混合物のコアモノリシス生成物を使用すること によって、熱分解すると相当するジハロシラン単独のアンモノリシス生成物を使 用することによって得られるポリマーに比べて窒化ケイ素含量がより多いセラミ ック材料を生成するようなプレセラミックポリマーが得られることを本発明者ら は見出した。さらに、コアンモノリシス生成物は、相当するトリハロシランのア ンモノリシス生成物よりも溶媒に溶けやすいことが多く、また有用なプレセラミ ックポリマーに対する重要な要件は処理し易いこと、すなわち、有機溶媒に融解 および/または溶解しうることなので、コアンモノリシス生成物が好ましい。 好ましくは、ジハロシランはR’5iHXzという式を有し、ここに、R1は炭 素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約6の置換もしくは非置換のシ クロアルキル基、炭素数が2〜約6の置換もしくは非置換の低級アルケニル基、 または炭素数が6〜約10の置換もしくは非置換の低級アリール基であり、Xは ハロゲン、好ましくはフッ素、塩素、臭素、またはヨウ素である。R1は低級ア ルキル基であることがより好ましい。 最も好ましくは、R1はCH,である、Xは好ましくは塩素であ好ましくは、ト リハロシランはRS i X )という式を有し、ここに、Rは水素、炭素数が 1〜約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約6の置換もしくは非置換のシクロア ルキル基、炭素数が2〜約6の置換もしくは非置換の低級アルケニル基、または 炭素数が6〜約10の置換もしくは非置換の低級アリール基であり、Xはハロゲ ン、好ましくはフッ素、塩素、臭素、またはヨウ素である。より好ましくは、R は水素または低級アルキル基である。さらに好ましくは、Rは水素またはCH, である。 最も好ましくは、Rは水素である。Xは好ましくは塩素である。 コアンモノリシス反応は、2つの反応物が溶解しうる有機溶媒中で行う、使用す ることのできる溶媒としては、ジエチルエーテル(Etzo)等のジアルキルエ ーテル、テトラハイドロビランや1.4−ジオキサン(好ましくはテトラハイド ロフラン(THF))等の環状エーテル、およびグリコールエーテルのようなエ ーテル類:ベンタンやヘキサンのような脂肪族炭化水素類;およびベンゼン、ト ルエン、キシレンのような芳香族炭水化物類がある。他の有用な溶媒は、本開示 内容に基づき、当業者には公知である0次いで、上記のような溶媒中でR’ S  i HX z / RS i X s混合物をアンモニアと反応させてコアン モノリシス反応を起こさせる。 本発明の好ましい実施態様においては、有機溶媒中において、コアンモノリシス 生成物のNH官能基から脱プロントすることのできる触媒量の塩基(例えば、K H)によってコアンモノリシス生成物を処理する。脱水素環状二量体化反応(D HCD)が起こり、この結果、熱分解するとセラミック材料が高い収率で得られ るようなプレセラミックポリマーが生成する。好ましくは、塩基はアルカリ金属 、アルカリ金属水素化物、アルカリ土類金属水素化物、アルカリ金属アミド、ア ルカリ土類金属アミド、アルカリ金属水素化物錯体(例えば、K B (see  −B u)aH。 L i A l! 84等)、アルカリおよびアルカリ土類金属シリルアミド、 アルカリ金属有機化合物、およびこれらの類似物である。より好ましくは、塩基 はKHである。必要な塩基の量はほんの少量でよい(NH含有反復構造単位を基 準として、0.1−10モル%)。 なぜなら、本反応は触媒作用による反応だからである。 媒中で、コアンモノリシス生成物を塩基と反応させる。このような有機溶媒とし ては、ジアルキルエーテル(好ましくはジエチルエーテル)、環状エーテル(例 えば好ましくは、THF)、グリコールエーテルなどのようなエーテル類;アル カン、アレーン及びアレーン錯体のような脂肪族炭化水素類などがある。 反応が起こる温度は通常約−10℃〜約+30℃の範囲である0反応が完了した 後、残留シリルアミド官能基と反応することのできる親電子化合物(E X)で 混合物を急冷する。Eは有機基であり、好ましくは低級アルキル基またはシリル 基であり:Xは好ましくはハライド、サルフェート、またはスルホネートである 。親電子化合物はハロゲン化アルキル、硫酸アルキル、もしくはスルホン酸アル キル;ハロシラン;またはこれら、の類似物である。当業者に公知のこの他の同 等の親電子化合物を使用することもできるけれども、通常はCH3Iまたはクロ ロシランが使用される。本急冷法では“リビングポリマー中間体の反応性が制限 される。 DHCD反応によって生成するプレセラミックポリマーは通常白色固体であり、 殆ど定量的に得られる R1がCH,であり、XがCIであり、RがHのときに 、生成物のプロトンNMRスペクトルを調べると、S iCH3/ S iH+  N Hプロトン比が増大しているが、相対的なS i H/ N H比は不変 であることがわかる。このことは水素の損失が起こったことを示している。 DHCD反応においては、固体生成物の分子量は、出発原料となるコアンモノリ シス生成物の分子量より大きく、従って重合反応が起こっていることがわかる。 コアンモノリシス反応において通常形成される油状物が本発明の固体物へと転化 する結果、より取り扱い易い材料となる。 塩基触媒によるDHCD反応で得られる白色固体を、アルゴン雰囲気下、50〜 950℃で熱分解すると、通常は黒色のセラミック残渣が得られる。一般に、こ のセラミックの収率はかなり高い、これらのセラミック材料は窒化ケイ素の含量 が多い。 窒素やアルゴンのような不活性ガスよりむしろアンモニア気流下でプレセラミッ クポリマーを熱分解すると、比較的純度の高い窒化ケイ素材料が得られる。アン モニアが高温でポリマーと反応してケイ素からメチル基が開裂され、その結果、 実質的に全ての炭素が失われる0例えば、R1がCH3でRがHの場合、1:1 コアンモノリシス(THF中)生成物のDHCD反応生成物から得られるプレセ ラミックポリマーをアンモニア気流下で1000℃に熱分解すると、炭素含有量 がわずか0.29重量%で、その他が窒化ケイ素であるような白色セラミック残 渣が高収率で得られる R1およびRが共にCH,である場合、6:1コアンモ ノリシス(Et20中)生成物のDHCD反応生成物から得られるプレセラミッ クポリマーを、アンモニア気流下で1000℃に熱分解すると、炭素含有量がわ ずか0.36重量%の白色セラミック残渣が得られる。同様に、3:ICHsS iHCL:C2H55iCL(EhO中におけるコアンモノリシス生成物)のK H−触媒DHCD反応(THF中)生成物を、アンモニア気流下で1000℃に 熱分解すると、極めてかすかに褐色を帯びた実質的に高純度の白色残渣が得られ る。しかしながら、アルケニル基の場合には、熱分解の化学が密接に関与するよ うである。 対照標準であるC H2= CHS iClsのアンモノリシス生成物を、アン モニア気流下で1000℃に熱分解すると、褐色のセラミック残渣が得られるが 、一方、3:ICHzSiHCh:CH2=CH81C1s(THF中における コアンモノリシス生成物)のKH−触媒DHCD反応(THF中)生成物を、ア ンモニア気流下で熱分解すると、白色および褐色が若干混ざり合った黒色のセラ ミックが得られる。 コアンモノリシス生成物を製造するには、広範囲のR’ S i HX 2 :  RS i X 3比を使用することができる0例えば、モル比は約20=1〜 1:20の範囲をとることができ、好ましくは約8=1〜1ニアである6通常、 使用するジハロシランのモル%が多くなるほど、コアンモノリシス生成物の溶解 性が増すが、得られるセラミック材料の収率は低くなる。またトリハロシランの モル%が高いと、DHCD反応が十分に進まない、トリハロシランのモル%が高 いときのDHCD反応は、溶解性のある反応生成物が得られる場合に限定すべき である。しかしながら、ある種のハロシランの場合、高レベルのトリハロシラン を使用じて得られるコアンモノリシス生成物は、引き続きDHCD反応を行わな くても極めて有用な特性を有する。DHCD反応を行なわせようとする際、R’  S i HX 2 : RS i X 3のモル比は好ましくは約8=1〜約 1=6、より好ましくは約8:1〜約1=2、さらに好ましくは約6=1〜約1 :1である。トリハロシランに対するジハロシランのモル比が高めのときく例え ば、ジハロシランニトリハロシランが約6:1〜3:1)、通常可溶性であって 、DHCD反応を起こさせると、高収率のセラミック材料を与えるプレセラミッ クポリマーを生成するようなコアンモノリシス生成物が得られる。しかしながら 、モル比が約2:1〜1:2(好ましくは約1=1)の場合、不活性雰囲気中で 熱分解すると、高いモル比のジハロシランを使用したときよりも窒化ケイ素の含 有量の多いセラミック材料を生成するようなプレセラミックポリマーが得られる 。このように、所望する最終生成物および反応シーケンスに応じて、ジハロシラ ンニトリハロシランのモル比が変わる。与えられた状況において使用すべき特定 のモル比は、本発明の開示内容に基づいて所望の最終用途によって経験的に容易 に決定することができる。 例えば、HS i C1:l単独のアンモノリシスでは、殆んど不溶性で高度に 架橋した生成物が得られる。可溶性生成物の最も高い収率(47%)は、HSi Cものアンモノリシスを一20℃で行ったときに得られる(0℃のときは可溶性 生成物の収率は17%であり、また−78℃のときは20%であった)、シかし ながら、これらの可溶性シラザンは、溶媒を除去すると不溶性となる。プレセラ ミックポリマーの主たる要件は処理し易くなければならないこと、すなわち有機 溶媒に融解および/または溶解しうるちのでなければならないことであるので、 H3iC13単独のアンモノリシスでは満足できるものは得られない。 RがH,R’がCH3、そしてXがCI!の場合、R’5iHX2:RS i  X 3の好ましい比は約8:1〜約1=4であり;さらに好ましくは、DHCD 反応を使用する場合には約6=1〜約1:2であり;さらに好ましくは、出発原 料の溶解性を問題にするときには約6=1〜約3:1であり;不活性雰囲気中で の熱分解後に得られるセラミック残渣の重量%を問題にするときには約3=1〜 約1=2(より好ましくは約1=1)であり;そしてDHCD反応なしでコアン モノリシス生成物が必要のときには約1=1〜約1:4(最も好ましくは約1= 3)である。 EtzOまたはTHFのいずれかの溶媒中において、コアンモノリシスに6=1 および3:1のモル比を使用すると、それぞれ390〜401 g/+*olの 範囲および480g/molの分子量を有するポリシラザン油状物が得られる0 反応物比を1:1にすると、どちらの溶媒の場合もやや分子量の大きい(764 〜778 g/ 5r(1)ワックス状物が得られる。 Etzo中でモル比1 :1の反応を行わせると、可溶性生成物の収率はわずか4,0%であるが、TH F中ではほぼ定量的である。 Et20中でのモル比6:1および3:1の反応において生成する油状物は、湿 気がなければ(例えば、不活性雰囲気ボックス中)、室温で長期にわたって保存 しても安定である。しかしながら、Et20中での1:1反応によるワックス状 生成物およびTHF中で製造された全てのコアンモノリシス生成物は、窒素を充 填した乾燥ボックス中に保存した場合でも、室温で3〜4週間後にゲル状物を形 成した(すなわち、不溶性となった)(第1表および第2表を参照のこと)。 1L民 ジエ ルエーール・、にお(るメ ルジ ロロシーントリクロロシーンのファン モノlシス の 11、二l氷他 CHsSiHCj!z TG^による 11SiCj!、 セラミック モル ・ z−z EhO中における 6 才イ) 74 390 33DHCD反応、 6 固体  100 1300 8511 Kl(T旺中) 3 固体 99 1250  881 固体 93 1630 87 第1民 THF にお(るメ ルジ ロロシランとトリクロロシーンのコ ンモノ1シス  、の ′、二 CH3S+HC1z TC^による HSiCム セラミック モル ・ z(z THF中における 6 オイル 91 401 28コアンモハシス 3 オイ k 85 482 671 〕 クシス 94 764 −一一−−−−−−−−−−−−−−−−−−一−−−り一一一一−−−−−− −−−−−−−−−一一−−−−ηジーーーーDHCD反応、 6 固体 96  1094 8211 KB(T旺中) 3 固体 97 942 821 固 体 93 1620 86 、種々のコアンモノリシス生成物のプロトンNMRスペクトルを積分することに よって、およその成分構成がめられる。 CHS:CI HSiCl」」ばL 6:1 [CH35iHNH]1−0 [HSi(NH)+、sコ。、lフ3: 1 [CH35iHNH]1.。 [B51(NH)+、sl。、、。 1:1 [CH35iHN旧3.。 [HSi(NH)+−s”J。、、。 これら式は構造を明示しているわけではなく、単に平均式にすぎない、HSiC 1a成分は ミS iN HS i’5 ブリッジと;5iNHz末端基を構造 中に組み込んでいるものと思われる。 これらの近似式から、C、H、N 、およびSi成分の推定%を算出することが でき、また一般に、6:1および3:1生成物に対するC、H,およびNの実測 %とこれらの推定%とは良く一致する(±0.55り、 (1: 1反応におい て製造されるワックスについての分析値は得られていない、) これらのコアンモノリシス生成物の熱分解について検討した。 CH3S 1c1z:HS iCムが6:1のアンモノリシス生成物は、熱分解 したときにセラミックの収率が低い、3:1生成物を熱分解するとセラミックの 収率が増大し、また最も高度に架橋した1:1アンモノリシス生成物を熱分解す ると極めて高いセラミック収率7が得られ、EhO中で作製した生成物の場合は 72%、THF中で作製した生成物の場合は78%である。 8セラミツクの収率は次式で定義される。 残渣重量 塩基触媒としてKHを用いて、これらのコアンモノリシス生成物に対しDHCD 反応を行わせると、白色固体が実質上定量的に得られた。固体は油状物に比べて 取り扱いおよび保存が簡単である。これらKH触媒によるDHCD反応(アルゴ ン雰囲気下、50〜950℃)において得られた白色固体を熱分解すると、黒色 のセラミック残渣が得られた。ただし、THF中での1=1めアンモノリシスに より得られた固体の場合は異なり、褐色の残渣が得られた。セラミックの収率は 良好であった(いずれも82%以上であり、最も高い収率は88%であった)。 KH触媒による種々のDHCD反応生成物の熱分解で得られたセラミック材料の バルク状サンプルを分析すると、より高い5isN4/SiC比が達成されてい ることがわかる(第3表)=1=1コアンモノリシス生成物から作製したポリマ ーの場合、S r 2 N 486%、5iC8%、および05%(THFコア ンモノリシス)並びに5isN−83%、5iC11%、および06%(Et2 0コアンモノリシス)であり;3:1および6:1コアンモノリシス生成物から 作製したポリマーの場合、5isN477%。 5iC18〜19%、および04〜5%(Et20コアンモノリシス)ならびに 5isN474%、5iC20%、および05〜6%(THFコアンモノリシス )であった。 しかしながら、1:3コアンモノリシスで作製したポリマーについては、KH触 媒によるDHCD反応の進行が遅く、可溶性生成物の収率は低かった4本物質を 熱分解すると黒色のセラミックが得られた。 現在、異なる量の炭化ケイ素と窒化ケイ素を含有したセラミッ材料および/また はプレセラミックポリマーが要望されている。先駆物質であるジハロシランを初 期出発原料として単独で使用する反応に比べて、窒化ケイ素を多量に含有したセ ラミック材料を通常生成するようなプレセラミックポリマーを得るために、本発 明の方法を使用することができる。 例えば、R1がCH3,XがCI、そしてRがCHs 、 CH2=CHまたは Ct Hsである場合、以下のような結果が得られた。 CHs S i CH2単独のアンモノリシスを対照標準実験として行った。こ の先駆物質をEtzO中でアンモノリシスすると、収率46%の可溶性固体生成 物が得られ、分子量は702g/mol、セラミック収率(950℃までのTG Aによる)は56%であった。同様に、CH3S i Cb/ N H)反応を THF中で行った場合、収率82%の可溶性固体生成物が得られ、分子量は67 2FI;/mol、セラミック収率(TGAによる)は69%であった。プロト ンN MR(CHs S i / N Hc′)積分)により、Et20生成物 は[CH:+5i(NH)+、sコXとして、またTHF生成物[CH35i( N H)+ 、6]Xとして表すことができる(これは大まかな近似にすぎない 、なぜなら幅の広いNH倍信号積分はかなり不正確だからである)、 CHs  S iHCbと(:H,5i(J、のコアンモノリシスの結果は第4および5表 に示しである。 策ジ民 1び2にお(る の CH35iHCIVz/ HSiCj’。 モル 成 C% Hl N! Si$ Et、0中における 17,75 7.53 25.806 アンモノリシスの DHCDの 20.05 6.73 25.82+テミ−a 10.36 30 .94 58.92Et20中における 16.19 7.31 27.043  アシモノ1ルスの D)ICDの 17.61 6.46 25.85セラミ り ” 9.35 −一一一−−−L−−−−−−−−−−一一一一一他」1−堕j狙I D)IC Dの 14.10 8.12 27.80セテミ り 0 一−−−−−−−−−−−−−−扛旦−−虹逓一一針」見−展J澤THF中にお ける 18.22 7.89 25.216 アンモハシスの DHCDの 19.89 6.85 25.08七ラミ り ’ 11.72 − 2旦1上−四」1 T旺中における 16.10 フ、45 25.513 アシモノ1ルスの D)ICDの 18.00 6.71 27.32−一一一一上租野一” 11 .2上−S狙、77−四」凍I D)ICDの 12.42 5.97七テミ+  f 7.74 0.54 34.29 57.178計算値 5iz8.77 (重量>z、 sic 18$、 C5gb計算値SiJ< 772.SiC1 9g、 C41C計算値 SiJ< 83$、SiC111C5,7%−計算値  5isN< 74g、SiC20g、 C6%e計算値 5isN474$、 SiC201C5%−計算値 SiJ、 87g、SiC8g、C5,4g溶媒 がEt20であろうと、THFであろうと、いずれの場合も油状物が高収率で得 られた。これらは分子量が低く(300〜500)、熱分解したときのセラミッ ク収率がかなり低い。 ゛これらのコアンモノリシス生成物に、KH触媒によるDHCD反応を行わせる と、より高分子量(約2〜3倍)の白色固体生成物が得られた。 IHNMR分析に基づき、生成物に対して次のような式が導かれた。 CHaSiHCj’z/ (f Et20 [CB5iHNH]+、o [CHaSi(NH)+、s]o 、zsTHF [CB55iHNH]1.。[CHsSi(NH)2.+]。、 273 Et20 [CH,5i)INHI、、。 [CHsSi(NH) 1 .+コ。、2゜THF [CHxSiHNHコ8.。 [CHiSi(NO)+  、+コ。、2゜I Et、O[CH,5i)IN)Iコ1.。 [CHxS+ (N)l)+ 、sコ。、63THF [CB55iHNH]、、。[CHsS i(NH)+ 、a]。、、。 これらは近似の成分構成であるが、燃焼分析(C,H,N)によりめたものと上 記の式とは良く一致した。これらのポリマーを熱分解して得られるセラミックの 収率は高く、THF中での初期コアンモノリシスによって得られた生成物につい ては78〜82%であった。アルゴン気流下において950℃の熱分解を行った とき、−い、ずれの場合も黒色のセラミック残渣が得られた。 予想されるように、炭素含量(SiCおよび遊離炭素の形で)は、CH,5iH Ci’、/HSiC1sから得られるセラミックの炭素含量より高かった(第6 表):5iC12〜18%、C最大9.5%それにもかかわらず、CH3S i  HC12が単独使用されるときに得られる含量(67%)よりも高いS r  v N−含量が得られた。 EtaO中でのアンモノリシスによるポリシラザンのDHCD反応生成物: S  i y N −75〜76%、5iC15〜18%、C7〜9%。 剃吏表 ジエ ルエーール にお(るメ ルジクロロシーンとメルト1クロロシランのコ アンモノリシスおよび の水1juし一1体進工 CHsS:HCldCHsSiCls TGAによるセラ応 モル ・l! ミ ・・り ・ 2 Et20におけ 6 オイA 75 376 2するシアンモノ1ルス 3 オ イル 80 373 401 オイル 81 526 44 1/3 )、シス 89 627 −一DHCD反応、 6 固体 97 12 60 82T)IP中1$K)I 3 固体 100 795 781 固体  98 786 78 1/3 白色固体 95 850 58第n THF にお番るメ ルジクロロシランとメ ルト1クロロシーンのファンモノ 1シスお び の 、二l生他 CHiSiHC1z/CH35iC1s Tc^によるセラモル ・ zM−ミ ・・z T肝中におけ6 オイ# 81 311 26るコアラモノ1ルス 3 オイル  91 363 311 オイル 89 484 44 1/3 白色固体 88− DHCD反応、 6 固体 72 1171 88THF中1$KH3固体 8 4 1170 8B1 固体 100 838 82 1/3 白色固体 92 1180 76第炙民 CHiSiHCj!2/ HSiC1’s 分析値 6 アンモハシスの DHCDの 21.85 7.09 セテミ り 3 + 1ム16−虹Σ−」現、44 57.弦Et20中における 20.01  7.903 7シモノリシスの DHCDの 21.67 7.26 −−−−二辻hムと−13,仝L−虹n−」法制5 55す没Et20中におけ る 19.66 7.491 アンモハシスの DHCDの 21.04 7.29 22.20七ラミ C11,360,61 61,9056,35T旺中における 20.26 8.06 23.796  アシモパシスの DHCDの 21.85 7.02 3 アシモノ1ルスの DHCDの 22.05 7.03 セテミ、 e 12.36 0.63 29.57 56.77THF中におけ る 19.53 7.421 アシモハシスの DHCDの 22.35 7.24 b計算値 SiJ< 78g、SiC122,C9g0計算値 5isN480 1.S+C12L C8g−計算値 5iiN< 76$、SiC151C9$ e計算値 Si3N< 75$、SiC18$、 Cフ2f計1−値5isN、  79g、SiC14$、 C7%“モノマー”比を6から3や1に変えても、 最終的に得られるセラミック材料の組成はあまり変わらない: S i 3N  <の含量はわずか5%変わるだけであり、またすべての材料においてSiC含量 は6%、炭素含量は2%以内の範囲で変わる。 Si3N、のみを含有したセラミック材料を作製するために、CHsSiHC1 2/CHaSiC1s(6:1)をEtzO溶媒中溶媒中上アンモノリシスとに よって得られた油状物のDHCD反応により生成させた白色固体ポリシラザンを 、アンモニア気流中で熱分解(1000℃まで)した、炭素を0.36重量%だ け含有した白色セラミック残渣が得られた。 メチルトリクロロシランの代わりにビニルトリクロロシランを使用して、実質的 に同様の反応を行った( CHs S i HC12/CHz = CHS i C13(7) モル比が6,3.および1;EtzOおよびTHF溶媒中でのア ンモノリシス;次いでTHF中においてKH触媒によるDHCD反応:第7.8 .および9表を参照)、対照標準実験として、EtzoおよびTHF溶媒中にお ける、CH、=CH3iC1*単独のアンモノリシスも行った。どちらの溶媒に おいても、ガラス質の白色固体が得られた。 Etzo溶媒を使用した場合は可 溶性生成物の収率は低く(61%)、THF溶媒を使用した場合は定量的であっ た0分子量は比較的高く(それぞれ、1165および1185)、また950℃ までの熱分解で得られたセラミック収率は高かった(それぞれ、76%および8 2%)、このことは、少なくとも一部は、炭素がより多く組み込まれたことによ る結果である。CHz= CHS iCムアンモノリシス生成物CTHF中)熱 分解で得られたセラミックの分析によれば、5izN47’1%、C29%であ った。 策二表 ジエ ルエーール にお番 メ ルジ ロロシーン ビニルトリクロロシーンの コアンモノリシスおよび の木索1JにjU(L CHzSiHCj!2/ CH2= CHS ! C133TG八によるセラモル 生 ・(z MW ミ ツ ・ 2Et20におけ 6 オイル 86 305 43るコアシモハシス  3 オイル 87 333 531 オイh 90 605 74 DHCD反応、 6 固体 99 880 83T旺中l5KH3固体 98  999 84策影民 THF にお(メ ルジ ロロシーン ビニルトlクロロシランのコアンモノリ シスおよび生 の 2、環 二量代位 CH:+5iHC1z/ CH2= CHSiC13s TG八によるセラモル 、z MW ミ・・ ・  2 T旺中におけ 6 オイル 89 350 47るコアシモノ1ルス 3 オイ ル 92 361 571 t(#−−−−−−−ジ先−−−−艷ジ6 74− 一一−−DHCD反応、 6 固体 88 773 84■肝中1$KH3固体  100 716 781 99 77〕 85 第1k CH35iHC12/ CH2:CHSiCN:+ 分析値 モ* C$ Hl N$ 5it Et20中における 22.80 7.86 23.916 アシモノ1ルスの DHCD反応の 24.48 6.86 23.51−一一一一上柱2で−17 利6−−−−−競」主−尾」込Et20中における 24.39 7.65 2 4.593 アシモハシスの DHCD反応の 26.21 6.89 23.31セテ竜 り b 17.2 1 2843 54.91Et20中における 26.83 7.65 24. 731 アシモノ1ルスの DHCD反応の 27.66 6.48 25.14−−一−−せhムニー−m −」見、87−−−−ユし要−±1臣3計算値 5isN、 71(重量)L  SiC17$、 C121b計算値 5isN、 71$、SiC171C12 $0計算値 5iJ−731,SiC9%、 C182−計算値 5iaN、  692.SiC19L C121e計算値 Si:+N−702,SiC16% 、 C13%f計算値 SiJ+ 71$、SiCIIL C18gEt20お よびTHF溶媒中においてCHaSiHCLとCH2= CHS i CIly のコアンモノリシスを行うと、分子量300〜600g/molのポリシラザン 油状物が高収率で得られた。クロロシラン混合物中でのCH2= CHS iC 13含量が多くなるほど、コアンモノリシス生成物を熱分解したときのセラミッ ク収率が高くなった。アンモノリシス生成物にK)I−触媒によるDHCD反応 を起こさせると、より高分子量の白色固体が得られ、これを950℃にまで熱分 解すると、セラミックが高い収率(78−85%)で得られた。しかしながら、 S i 3 N −含量は低く、また炭素含量(SiC十遊離炭素)は、CH3 5iHC12/ HS i Cb系およびCH35iHCi’2/CH)SiC j23系から得られるセラミック中の炭素含量より高かった。CH35iHCj !z/ CH2= CHS i C13の比が6および3の生成物の場合、S  i:+N 469〜71%、5iC16〜19%、012〜13%であり、1: 1の生成物の場合は、5isNn71〜73%、5iC9〜11%、018%で あった。 CH:l S i HCl 2とC2H,5iCfsとの混合物(モル比3:1 )をEt20およびTHF中において0℃にてアンモニアで処理した。 どちらの場合も、分子量360〜370のシラザン油状物が高収率で得られた。 これらを950℃に熱分解したときセラミック収率は低くかった(それぞれ、1 5%及び23%)、これらのオイルにDHCD反応(THF中、1%KH)を起 こさせると、より高分子量(それぞれ、972および860)の白色固体が得ら れ、この白色固体を950℃に熱分解する、より高い収率のセラミックが得られ た(それぞれ、81%および78%)、熱分解をアルゴン気流中で行ったとき、 いずれの場合も熱分解生成物は黒色の泡状物であった。セラミック生成物を分析 してC1N、およびSiのパーセント値をめ、これによっておよそSi3N、7 1〜73%、5iC14〜17%、およびC11〜12%からなる組成であるこ とを算出した。このように、対応するCHsSiHC4’s/CH2=CH5i Cj’t(3:1)系のセラミック生成物の算出組成(Si、Nn70〜71% 、5iC16〜17%。 C12〜13%)とこれらの結果との間に、本質的な差はない。 本発明のポリマーの場合、第10表に示しであるように自己硬化性のものがあり 、熱分解するとセラミック繊維が得られたくこのようなものを“yes”と記載 した)。他のものは加熱すると溶融し、従って繊維は破壊されたくこのようなも のを“nO”と記載した)、熱分解前に、硬化工程により溶融性の繊維を不融性 の繊維にかえることによって、これらの材料を溶融紡糸して繊維にすることがで きるようになる。 第1蟻! セーミッ 4お びSiCの ム アシモノリシス 熱分解に対する 、クロロシーン モル ・ 8 CI3SiHCZ2/ CHz:CHSiCls 6/I EtzOX bYesII 3/I Etz OX N。 R11EtzOX N。 77 6/I THF X Yes II 3/I THF X N。 II 11 THF X Yes CH3SiHCb/ HSiCム 6/I EtzOX Yes7) 3/I EtzOX Yes II 11 EtzOX Yes II 6/I THF X N。 JJ 3/I THF X N。 CHsSiCム 6/I EtzOX Yes77 3/I EtzOX N。 II 11 Et OX N。 77 6/I THF X Yes ll 3/I THF X N。 77 11 THF X Yes aYes=アルゴン雰囲気下において1000℃に加熱した後、繊維が残留した 。 No:1000℃に熱分解した後、繊維が残留しなかった。 bxは棒を作製し熱分解して、セラミック棒を得たことを意味する。 熱分解前の”硬化”工程は、RまたはR1のどちらかがアルケニルであるときに 、ヒドロシリル化反応で繊維を硬化させることによって行うことができる0本反 応は、化学的遊離ラジカル源や遷移金属触媒によって誘起させることができるだ けでなく、紫外線や他の高エネルギー放射線によって誘起させること、もてきる 、これらの化合物は当業者によって容易に選択することができ、例えばH2Pt C116H20、過酸化物やアゾ化合物、好ましくは過酸化ベンゾイルのような 有機過酸化物、さら(q好ましくはアゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ化 合物がある。好ましくは、放射線源が使用される。 紫外線、電子ビームまたはX−線などを照射すると、アルケニル含有ポリマーが 硬化する。プレセラミック繊維を2時間U■照射(ライオネット・リアクター) すると不融性の繊維となり、これはアルゴン雰囲気下で熱分解しても溶融せず、 従ってセラミック繊維が得られる。コアンモノリシス生成物中にC=Cを組み込 むことによって、この方法を本発明に広く適用することができる。不飽和官能基 を含有した第3の化合物をアンモノリシス混合物に加えると、オリゴマーの混合 物が得られる。 コアンモノリシス混合物に加えるべき量は、意図してい用途および使用する化合 物に応じて変わる。 次のような方法で繊維を作製した。ドライボックス中でポリマーサンプルに数滴 のトルエンを加え、得られた混合物を繊維に紡糸することのできるような粘着性 残渣が得られるようになるまでガラス棒で撹拌した。これらの繊維(長さが1/ 4C4〜2インチ)をボード中に置き、乾燥ボックスから取り出し、アルゴン気 流下の管状炉中に静置した。10℃/分の割合で繊維を1000℃まで加熱した 。繊維の作製には、第10表に記載したポリマーを使用した。 本発明のポリマーは、SiC粉末法のための結合剤として使用することができる 。 セラミック複合材料棒は、次のような方法で作製した。 ドライボックス中において、100zj!容量の一つ口丸底フラスコに、0.6 gのポリマーと2.4gの市販のフジマ(Fujima)SiC粉末を仕込んだ 、乾燥ボックスからフラスコを取り出し。2511Nのトルエンを仕込んだ、フ ラスコを超音波洛中に少なくとも15分靜装置た0次いで回転蒸発器でトルエン を除去し、得られた残渣を0.03m++++Hgの減圧下で少なくとも172 時間乾燥した。 乳鉢と乳棒を用いて、SiC/ポリマー残渣を粉砕して微粉末とした。この粉末 を、1.5”×0.5″×0.1”グイ中、6000ボンドで5分間押圧した。 次いで、この棒を40 、OOOボンドで等狂的に押圧した。最後に、アルゴン 気流下の管状炉中で1000℃にまで熱分解した。 複合材料棒を作製するのに、第10表に記載されているポリマーを使用した。熱 分解後、いずれの棒も矩形状を保持した。 別の実施態様においては、さらに他のプレセラミックポリマーを作製するのに、 [R’5iHXzlと[R”SiXコ](このときR’、R”、およびXは前に 規定した通りである)のDHCD反応から形成される中間体であるシリルアミド 重合体を使用することができる。このシリルアミド重合体は、DHCD反応の後 において、そしてCH3Iのような親電子試剤で処理する前において形成される 中間体である。この中間体化字種(“反応性”°リビング°ポリマー、シリルア ミド、ポリ(シリルアミド)またはアルカリ金属シリルアミド”とも呼ばれる) は、CH,I以外の親電子試剤とも反応することができる。SiH反復楕遣単位 を有する有機ケイ素ポリマー(SiH含有有機ケイ素ポリマーと呼ばれる)とシ リアルアミドとの反応により、新規のプレセラミックポリマーが得られることを 前に述べた。 SiH含有有機ケイ素ポリマーは、好ましくは[(RS iH)x(RS i) yコnという式のポリシラン化合物(式中、X+y=1であり、nは1より大き な整数であり、Rは炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素数が2〜約6の置 換もしくは非置換の低級アルケニル基、炭素数が6〜約10の置換もしくは非置 換の低級アリール基、またはトリ(低級)アルキル基もしくはジ(低級)アルキ ルシリル基である)(1985年7月18日付けの米国特許出願第756.35 3号を参照)、[RaS i(H) (CH2)Q]、t fc bちRa という式の反復構造単位を有するポリカルボシランポリマー(式中、qは1以上 の整数であり、RaはH1炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約 6のシクロアルキル基、炭素数が2〜約6の置換もしくは非置換の低級アルケニ ル基、または炭素数が6〜約10の置換もしくは非置換の低級アリール基である )(1986年9月30日付けの米国特許出願第781゜934号を参照)、ま たは[Rb5i(H)○コn、すなわちRh 一3i−0−(I[l> という式の反復構造単位を有する有機水素シロキサンポリマー(式中、nは1以 上の整数であり、Rbは炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約6 のシクロアルキル基、炭素数が2〜約6の置換もしくは非置換の低級アルケニル 基、または炭素数が6〜約10の置換もしくは非置換の低級アリール基である) (1985年4月8日付けの米国特許出願第849゜390号を参照)である。 本発明によれば、例えば有機ポリシランをシリルアミドで処理すると、より高分 子量のプレセラミック材料が得られ、セラミック収率が向上する。 上述した反応において得られるメチルポリシラン[(CH3S i H)x(C H3S !>Fanのような有機ポリシランを本発明に従って触媒量のシリルア ミドで処理すると、より高分子量のプレセラミックポリマーが得られ、これを熱 分解するとかなり高いセラミック収率が得られることを、本発明者らは見出した 。このようなポリマーは、本明細書の説明に従って作製した場合、有機溶媒に溶 解しうる。 本発明において使用されるポリカルボシランポリマーは、[RaS 1(H)  (CR2)q]トイう式f)多数ノ反復構造単位(式中、qおよびRaは前記し た通りである)を有するのが好ましい(以後、このような反復構造単位を有する ポリマーを“ポリカルボシラン”と呼ぶ)、これらのポリカルボシランとアルカ リ金属シリルアミドとの反応により、新規なプレセラミックポリマーが得られる 0通常、この新規ポリマーを熱分解すると、ちと、のポリカルボシランの熱分解 で得られる収率より高い収率で、黒色のセラミック固体が得られる。 ポリカルボシランポリマーは、少なくとも25モル%の式■、すなわち[RaS  i(H) (CH2)Qlという反復構造単位に加えて、[Ra2 S i( CH2)Ql(例えば、ヤジマ(Yajima)によるポリマー)のような他の 反復構造単位も含んでいるはずである。好ましくはポリカルボシランポリマーは 少なくとも35モル%の式■の反復構造単位を有しているものである。さらに好 ましくは、本ポリマーは少なくとも50モル%の式■の反復構造単位を有してい るものである。 本ポリマーは、上述した式の反復構造単位、例えば[RaS i(H) (CH 2)Qコト[Ra’ S 1(H) (CH2)Q’ Iトf)a合物を含んで いてもよい(Ra’およびqoはそれぞれRaおよびqと同じであるが、R”は Raと異なってもよく、またqoはqと異なってもよい)、Raは好ましくは低 級アルキル基であり、さらに好ましくはCH,である、qは好ましくは1〜3で あり、さらに好ましくは1である。 ポリカルボシランとシリルアミドは、通常的10:1以下の重量比で加える。こ の重量比は、好ましくは約5:1であり、さらに好ましくは約3:1以下であり 、最も好ましくは約1:1である。 さらに、[Rb5i(H)O]nという式(式中、nとRhは前述した通りであ る)の多数の反復構造単位を含んだ有機水素シロキサンポリマー(以後、このよ うな反復構造単位を含有したポリマーを“ポリシロキサン”と呼ぶ)とポリ(シ リルアミド)とを反応させることによって、新規のプレセラミックポリマーが得 られる。 この新規プレセラミックポリマーをアンモニア気流下で熱分解すると、通常白色 セラミック材料が高収率で得られる。適切な化学量論を選択することによって、 実質的にオキシ窒化ケイ素のみであるようなセラミック材料を得ることができる 。本方法を使用すると、高収率および低コストでオキシ窒化ケイ素が得られる0 本発明によるプレセラミックポリマーを、窒素またはアルゴンのような不活性雰 囲気下で熱分解すると、通常黒色のセラミック固体が高収率で得られる。この黒 色セラミック材料は通常SiC,5iiNnおよびS i O2を含有し、結合 剤や被覆物として使用することができる。 本発明において使用されるポリシロキサンポリマーは、適当なRb5iHC12 (式中、Rbは前述した通りである)を加水分解することによって容易に得るこ とができる。この加水分解は、高収率の環状[Rb5i(H)Olnオリゴマー を生成するようにすることも、あるいはまた高分子量の線状[Rb5i(H)O Fポリマーを生成するようにすることもできる。セイファース(S eyfer th) 、 D 、 ;プルトム(P rud’ holllse) 、 C、 ;およびワイズ2163〜2167(1983)に記載の方法を使用することに よって、環状オリゴマー(n=4.5,6.、、、)の収率を最大限にまで上げ ることができる。 本発明において有用なポリシロキサンポリマーは、広範囲の[R’ 5i(H) O]反復構造単位を有するポリマーも含む。ポリマー中に含まれる反復構造単位 の数は、所望する最終生成物によって変わる。 ポリシロキサンポリマーは、好ましくは、少なくとも25モル%の式■すなわち [Rb5i(H)O]nの反復構造単位、並びに例えば[RbRb′Sioコや [pb’Rb″Sin]などの他の反復構造単位(pb’およびRb”はRbと 同じ定義であり、 Rb。 R”およびR”’は互いに同じであっても、あるいはまた互いに異なってもよい )を含む。ポリシロキサンポリマーは、さらに好ましくは、少なくとも35モル %の式■の反復構造単位を含む、さらに好ましくは、少なくとも50モル%の式 ■の反復構造単位を含む、最も好ましくは、少なくとも75モル%の式■の反復 構造単位を含む。 使用するシリルアミドに関して、R′は好ましくは低級アルキル基であり、さら に好ましくはCI!3であり、またR2は好ましくはHまたは低級アルキル基で あり、さらに好ましくはHまたはCHlである。Xは好ましくは塩素、フッ素、 臭素、またはヨウ素である。広範囲のモル比でジハロシランをトリハロシランに 加えることができるが、R’5iHXz:R51X:+のモル比は約20=1〜 1:20が好ましく、さらに好ましくは約8:1〜約1:6、さらに好ましくは 約8=1〜約1:2、さらに好ましくは約6=1〜約1:1である。 このシリルアミドを熱分解すると、相当するジハロシラン単独の場合に得られる ポリシラザンDHCD生成物を熱分解して得られるセラミック材料より窒化ケイ 素含量の多いセラミック材料が生成する。 本発明のある実施態様においては、上記のシリルアミド重合体を使用すると1例 えば有機ポリシラン、ポリカルボシラン、およびポリシロキサンなどの5i−H 含有有機ケイ素ポリマーが、熱分解すると高いセラミック収率な与えるような新 規ポリマーへと改良される。このシリルアミドを5i−H含有有機ケイ素ポリマ ーと反応させると、有機ハライドまたはシリルハライドのような適切な親電子試 剤で処理した後に、両方の出発原料が組み込まれた反応生成物が得られる0本反 応生成物を熱分解すると、セラミック収率は、“もとの”有機ケイ素ポリマーを 熱分解したときのセラミック収率よりかなり高くなる。さらに、生成したセラミ ック材料の窒化ケイ素/炭化ケイ素比は、ジハロシランおよびトリハロシランの 種類、ジハロシランとトリハロシランのモル比、および使用する5i−H含有有 機ケイ素ポリマーの種類によって変わる。ある特定の結果を得るために使用すべ きモル比は、本発明の開示内容に基づいて当業者が経験的にめることができる。 5i−H含有ポリマーとシリルアミド重合体との重量比は広範囲で変えることが できる8例えば、有機ポリシラン:シリルアミド重合体のモル比として、約4: 1〜約1:4、好ましくは2.5:1〜1:2のモル比を使用すると、通常有用 な結果が得られる。 ポリカルボシラン:シリルアミド重合体の重量比として、約10〜1、好ましく は5:1〜1:1の重量比を使用すると、通常有用な結果が得られる。ポリシロ キサン:シリルアミド重合体の重量比として、1:1〜1:5の重量比を使用す ると、通常有用な結果が得ら九る。 ポリシロキサン:シリルアミド重合体の重量比として、約15:約1〜約1=約 15の重量比を使用しても有用な結果が得られる。ポリシロキサン:シリルアミ ド重合体の重量比は、好ましくは約、5:1〜1:5の範囲、さらに好ましくは 5:1〜1:1の範囲である。しかしながら、3つの場合のいずれの場合におい ても、出発原料の種類およびその熱分解特性に応じて、他の比を使用することが できる。 5i−H反復構造単位を含んだ有機ケイ素ポリマーと予備形成させたシリルアミ ド“リビング中間体”とを反応させ、次いで親電子試剤で処理することによって 得られる有機ケイ素ポリマーを、以後“グラフト”ポリマーと呼ぶ。 (R3iH)n(すなわち、y=Qでx=1である一般的な場合)というタイプ のポリシランも、ジハロシランとトリハロシランのコアンモノリシス生成物のD HCD反応生成物であるシリルアミド重合体と反応する。従って、(CaHsS iH)nとシリルアミド“リビング中間体”(モル比1:1)とをTHF中、室 温で反応させると、有効なセラミック前駆体となる新規な有機ケイ素ポリマーが 得られ、これを1000℃に熱分解すると、Si3N。 / S i C/ C系のセラミック生成物が高収率で生成する。 さらに、有機ポリシランまたはポリカルボシランとシリルアミド重合体との反応 生成物を使用すると、セラミック材料の製造中に温度を上げるにつれて自己硬化 するようなセラミック材料が得られる。従って、これらのポリマーの場合、酸化 硬化工程を使用するときに生じる5i02の形成を防ぐことができる。 この点も、前駆体としてシラン化合物単独のときの熱分解に比べて改良された点 となる。 この系の場合、RまたはRaは好ましくは低級アルキルであり、さらに好ましく はCH,である、しかしながら、RまたはRaは同じである必要はなく、また前 述したように、5i−H含有有機ケイ素化合物および/または反復構造単位の混 合物。 例えば、[(RS iH)x(RS i)ylnと[(R″5iH)x’(R” 5i)y’]n’、[Ra5i(H) (CH2)q]と[Ra5i(H)=( CHz)q’ 3、および[(RS iH)x(RS 1)ylnと[R” 5 i(H)−(CHz)Q]の混合物を使用して融通性をもたせ、前記生成物の特 性を調節することができる。同様に、[(RS iH)a(RS 1)b(FL R’ S i)c’bのタイプの混合ポリマー(式中、a、b、c、mおよびR は前に規定した通りであり、R゛は前記Rで規定したものと同じであり、そして R′はRと同じであっても異なっていてもよい)も使用することができる。各混 合物に対し、R,R’、Ra。 およびR”のうちの少なくとも一つがCI、であるのが好ましい。 ポリシロキサンポリマーは、上記式の反復構造単位の混合物、例えば[Rb5i (H)01と[R”5i(H)O](R”はRhで規定したものと同じであるが 、R”はRbと異なっていてもよい)の混合物を含んでいてもよい、Rhは好ま しくは低級アルキル基であり、さらに好ましくはCH)である。 これらの上記混合物を使用して、さらに上記生成物の特性調節の融通性を付与さ せることができる。 ポリシラザンの混合物(例えば、R2がHでR2”がCHsの場合)も使用する ことができる。 上述したように、本発明は[(RS iH)x(RS i)ylnにおいてX= l、y=Q、そしてRが上記に規定した通りであるような場合も含む、従って、 [(RS 1H)lnは線状もしくは環状化学種の混合物であっても、あるいは また両方のタイプの混成物であってもよい0例えば、[Ph5iH]n(Phは フェニル基:エイトケン(A 1tken) 、 C、らによるJ 、 Or  anomet、 C肋=m、、279:C11〜13(1985)参照)は、上 述の有機ポリシランと同様に反応して新規の有機ポリシラン/有機ポリシラザン 混成ポリマーを生成する。これらの混合物は、過剰の遊離ケイ素または遊離炭素 の生成を防ぐのに特に有用である。同様に[RaS i(H) (CH2)Q] また!、t[Rb5i(H)O](7)アリール置換反復構造単位(例えば、R aまたはRhがフェニル基または置換フェニルの場合、またRaとRhが低級ア リール基の場合)も含まれる。 これらのシリルアミドを、はんの触媒量であっても、使用することによって得ら れるプレセラミック生成物は、出発原料の有機ケイ素化合物とは異なったものが 得られる。生成物におけるこうした相違は、5i−H結合及びS i −S i 結合の両方が親核試剤に対して反応し易いために生じることは明らかて;ある。 “グラフト”ポリマーは、あらかじめ形成されているシリルアミド重合体と5i −H含有有機ケイ素ポリマー(例えば、有機ボリシラン)とを、有機溶媒中で種 々の混合比率で結合させることによって形成される。二つの化合物が反応するの に十分な時間、混合物を室温で撹拌する0本発明のある実施態様において1i、 予備形成したシリルアミドを含有しているTHFのような有機溶媒に、ポリシロ キサン(例えば、環状体が多く含まれている[CHs S i(H)O]nオリ ゴマー)が徐々に加えられる。ガスの発生を伴って直ちに反応が起こる0次いで 、二つの化合物がより完全に反応するだけの十分な時間、室温で反応混合物を撹 拌する。 二つのポリマーが反応を起こさずに溶解しうるちのであれば、いかなる有機溶媒 も使用することができる。このような有機溶媒としては、例えばTHF、ジエチ ルエーテル、グリコールエーテル、アルカン、アレーン、およびこれらの錯体な どがある。 混合物は室温以上に加熱してもよく、また反応を速く完了させるために還流して もよい、還流を行った後、親電子試剤E−X’で混合物を冷却して、有機ケイ素 “グラフト”ポリマーを形成させる。親電子試剤としては、ハロゲン化アルキル 、スルフェート、もしくはスルホネート;ハロシラン;またはこれらの類似物な どがかある。通常はCHs Iまたはタロロシランが使用されるが、当業者に公 知の他の親電子試剤を使用することもできる。Eは好ましくは低級アルキル基ま たはシリル基であり、Xlは好ましくはハライド、スルフェート、またはスルホ ネートである。 有機ポリシランを使用した場合、本発明の“グラフト”法によって形成される有 機ケイ素ポリマーは、出発原料の重量を基準として通常85%以上の収率で得ら れる。このとき分子量は種々変えることができ、通常は1600〜2200g/ molの範囲である0次いでこのプレセラミック有機ケイ素ポリマーを不活性雰 囲気条件下(ここでは、窒素を不活性ガスとみなし、アルゴンも不活性ガスの別 の例とする)で熱分解すると、セラミック材料が高収率で得られる。窒素雰囲気 下で熱分解すると、セラミック生成物が75〜85%の収率で生成する。 ポリカルボシランを使用した場合、本発明の“グラフト”法によって形成される 有機ゲイ素プレセラミックポリマーは、95%もの高い収率で得られる。このプ レセラミックポリマーを熱分解すると、セラミック生成物が75〜85%の収率 (出発原料の重量を基準として)で得られる。 ポリシロキサンを使用した場合、高収率(通常70%以上)でプレセラミックポ リマーが生成する。ポリシロキサンから誘導されるプレセラミック有機ケイ素ポ リマーを窒素または他の不活性雰囲気下で熱分解すると、セラミック材料が高収 率で得られる。窒素雰囲気下で熱分解すると、通常黒色のセラミック生成物が8 8%もの高収率で得られる。さらに、アンモニア雰囲気下で熱分解すると、白色 のセラミック固体が高収率で生成する。この白色セラミックスはたとえ含んでい るとしてもほんの少しの炭素しか含んでいない。 本明細書で“その場生成”ポリマーと記されているポリマーは、ジハロシランと トリハロシランとのコアンモノリシス生成物のDHCD反応を、5i−H含有有 機ケイ素ポリマーを存在させた溶液中で行わせることによって得られる。本方法 においては、有機ポリシランまたはポリカルボシランを有機溶媒に加える。 次いで、ジハロシランおよびトリハロシランと無水アンモニアとを溶液中で反応 させることによって得られた混合物を加える。 有機溶媒中に存在するコアンモノリシス混合物にポリシロキサンを加える。 次に、ケイ素原子に隣接した窒素原子から水素を脱プロトン化できる塩基性触媒 を溶液に加える。米国特許第4.482 。 669号を参照のこと0反応混合物は徐々に色が変化し、水素が発生してくる。 シリルアミド中間体と5i−H含有有機ケイ素ポリマーが反応するのに十分な時 間だけ、得られた溶液を室温で撹拌する。室温以上の温度で加熱することもでき 、また反応を短時間で完了させるために加熱還流することもできる。その後、必 要に応じて反応混合物を室温にまで静置冷却し、そしてCH,Iやハロシラン( 例えばタロロシラン)のような親電子試剤で冷却すると、有機ケイ素“その場生 成”ポリマーが得られる。“その場生成”ポリマーの分子量は種々変えることが できる。 本ポリマーを熱分解すると、黒色のセラミック材料が高収率で得られる。 ポリカルボシランから誘導された材料を熱分解すると、高収率で黒色セラミック 材料が得られる。すなわち、通常ポリカルボシラン単独の熱分解の場合より高い 収率で得られる。 ポリシロキサンから誘導された材料を窒素またはアルゴン雰囲気下で熱分解する と、高収率で黒色セラミック材料が得られる。すなわち、通常ポリシロキサン単 独の熱分解の場合より高い収率で得られる。アンモニア雰囲気下で熱分解すると 、通常高収率でオキシ窒化ケイ素が得られる。 上記の“グラフト”法または“その場生成”法のいずれかによって形成される有 機ケイ素ポリマーは、通常溶液がら分離される。 溶媒は当業者に公知の方法を用いることによって除去することができる。一つの 標準的な方法は蒸留であり、好ましくはトラップ−ツー−トラップ(trap  −to −trap)蒸留である。これによって、通常有機溶媒に溶解しうる白 色粉末であるポリマーが得られる。さらに、トラップ−ツー−トラップ蒸留と遠 心分離とを組み合わせ、次いでトラップ−ツー−トラップ蒸留を行って、溶液か らポリマーを分離することもできる。 “その場生成”プレセラミックポリマーと“グラフト”プレセラミックポリマー とは物理的に異なる。大きな違いは、プロトンNMRスペクトルおよび熱重量分 析(TGA)曲線の形においてみられる。どちらのタイプのポリマーもプレセラ ミック材料として有用である。 コアンモノリシスを行い、以下に説明する触媒作用によるDHCD反応で生成さ せたシリルアミドを使用すると、有機ポリシランのセラミック収率が向上するだ けでなく、さらに、重要なことには、[(RS 1H)x(RS i)y]nと “リビング中間体”シリルアミドとの反応生成物を有機ハライドやシリルハライ ドのような適当な親電子試剤で処理し後において、[(R3iH)x(RS 1 )yllnという式の有機ポリシランと適切な化学量論で反応させると、両方の 出発原料が反応生成物中に組み込まれる0本反応生成物を熱分解すると、有機ポ リシラン単独の熱分解にて通常得られる過剰のケイ素と急冷されたシリルアミド 重合体単独の熱分解にて得られる過剰の炭素とが結合し、このため得られたセラ ミック生成物中においてはどちらの元素もあまり過剰には存在しなくなる。従っ て、好ましくは遊離ケイ素および遊離炭素とも約1%以下で、さらに好ましくは 遊離ケイ素および遊離炭素とも約0.5z以下で、そして最も好ましくは遊離ケ イ素および遊離炭素とも約0.1z以下で、すなわち遊離炭素も遊離ケイ素も実 質的に含まない形でセラミック材料を得ることができる。所望の化学量論となる のに必要な二つの化合物の正確な組み合わせは、それぞれのポリマーの熱分解に おいて得られるセラミック生成物の分析結果に基づいて、当業者が容易に算出す ることができる。有機ポリシラン二金属シリルアミドのモル比が約4:1〜約1 :4、好ましくは2.5:1〜1:2のときに有用な結果が得られる。しかしな か、出発原料の種類およびその熱分解特性に応じて、他の比を使用することもで きる。 出発原料としてポリカルボシランを使用したときに問題となる過剰の遊離炭素は 、(1)ポリカルボシラン;(2)ポリシラザン(予備形成させたシリルアミド 重合体として、またはLa監二生成させたシリルアミド重合体として):および (3)単独で熱分解すると過剰のケイ素を含有するセラミック生成物を与えるよ うなポリシラン:からなる三元系を使用することによって処理することができる 。このようなポリシランの例としては前述したような有機ポリシラン、例えばメ チルジクロロシランのナトリウム縮合によって生成されるようなものがある。 これらの反応においては、オルガノポリシランは好ましくは前述にて規定したよ うなもの、すなわち[(RS iH]x(RS i)y]nである。さらに好ま しくはRは低級アルキル基、最も好ましくはRはCHコである。三つのポリマー の適切な混合物を使用することによって(個々のポリマー、例えば、シリルアミ ド重合体の場合、CH,Iで冷却したポリマーの熱分解によるセラミック生成物 の分析結果から算出することができる)、炭素またケイ素の過剰量を最小限に抑 えたセラミック生成物を得ることができる。このような三元混成プレセラミック ポリマーは有機溶媒に溶解しうるちのであり、使用する成分比を変えること仁よ って分子量を変えることができる。これらのプレセラミックポリマーを熱分解す ると、黒色のセラミック生成物が高収率(通常〉80%)で得られる。 ポリシロキサンポリマー(A)とアルカリ金属(ポリ)シリルアミド(B)との 組み合わせにより得られるプレセラミックポリマーにおいては、プレセラミック ポリマーの化学量論、すなわちA:B比を調節することによって、生成するセラ ミック材料の5i10/N比を広範囲に変えることができる0例えば一つの極端 な場合として、CHzSiHClzとHSiCムのコアンモノリシスおよびアン モニア雰囲気下でのDHCD反応から誘導されたCH,I−冷却シリルアミドを 熱分解すると、白色の窒化ケイ素が得られた0反応物の化学量論を適切に選択す ることによって、実質的に純粋なオキシ窒化ケイ素であるセラミック生成物を得 ることができる。 例えば、九塁二生tmによって得られるプレセラミックポリマーをアンモニア気 流下で熱分解して、5izON2結晶質相を得ることができる。この例において は、ポリシロキサン:アルカリ金属ポリ(シリルアミド)の重量比は約1=1で あり、RおよびR1はCH,であり、そしてR2はHまたはCH,である。上記 の系においては、1:1の比からずれた場合、すなわちポリ(シリルアミド)を 多めに使用した場合は若干の5izN<を含有するセラミックポリマーが、また ポリシロキサンを多めに使用した場合は若干の5iOzを含有したセラミックポ リマーが得られる。特許請求した出発原料のいずれかを使用して所望のセラミッ ク生成物を得るための適切な重量比を経験的にめることは簡単である。 ポリシロキサンとシリルアミドは、通常15:1〜1:15の重量比で加えられ る。この比は、好ましくは約5:1〜1:5、さらに好ましくは約3=1〜1: 3、最も好ましくは約1:1である。 5i−H含有有機ケイ素ポリマー(例えば、有機ポリシラン)、[Ra5i(H )(CH2)Q]という反復構造単位を含んだポリカルボシランポリマー(例え ば、ヤジマ(Yaji+l1a)によるポリカルボシラン)、または[Rb5i (H)O]nという反復構造単位を含んだポリシロキサンと、米国特許第899 ,471号に記載の“冷却した”有機シラザンポリマーとの物理的配合物も使用 することができる。なぜなら、これらの配合物は加熱すると反応を起こすからで ある。はぼ等モル量のポリマー(R,RaまたはRh =C)(3,R1=CH ,、R=HまたはCH,)を混合して微粉砕し、次いで1000℃にまで熱分解 すると、有機ポリシランと有機シラザン重合体を別々に熱分解したときのセラミ ック収率のほぼ平均となるようなセラミック収率、ポリカルボシランを別個に熱 分解したときに得られる収率よりかなり高いセラミック収率、そしてポリシロキ サンを別個に熱分解したときに得られる収率よりかなり高いセラミック収率が得 られる。 溶媒を使用せずに窒素雰囲気下200℃でポリカルボシラン/有機シラザン混合 物を加熱すると、無極性有機溶媒に溶解しない白色泡状固体が得られる。溶媒を 使用せずに窒素雰囲気下100℃で、またはトルエン溶液中で還流して、有機シ ラン/有機シラザン混合物を加熱すると、無極性有機溶媒に溶解しない白色粉末 が得られる。 [(CH3S iH)x(CH3S i)y]nポリシラン、ポリカルボシラン 、およびポリシラザンからなる三元配合物も同様な結果が得られる。 “グラフト”法、゛その場生成”法、および物理的配合法によって得られる結合 ポリマーは、黒色セラミック繊維に変化させることができる。結合ポリマーを押 圧して造った棒を1000℃で熱分解すると黒色固体生成物が得られる。また他 の実験においては、25重量%の有機シラン/有機シラザン結合ポリマーを含ん だトルエン溶液中に、炭化ケイ素粉末を分散、させる、溶媒を蒸発除去し、残渣 、すなわち炭化ケイ素の微粉末と結合ポリマー結合剤とが合わさったものを押圧 して棒の形にしてから1000℃で熱分解すると、重量損失が少なくて殆ど縮小 の起こらないセラミック棒が得られる。 同様にポリカルボシラン/有機シラザン結合ポリマーを含んだトルエン溶液中に 炭化ケイ素粉末を分散させ、溶媒を蒸発除去して得られる残渣、すなわち炭化ケ イ素の微粉末と結合ポリマー結合剤とが合わさったものを押圧して棒の形にして から1000℃で熱分解すると、重量損失が少なくて殆ど縮小の起こらないセラ ミック棒が得られる。 ポリシロキサン/有機シラザン結合ポリマーから作製した棒をアンモニア雰囲気 下で熱分解すると、白色の矩形体が得られる。いずれの熱分解条件で熱分解して も、重量損失が少〜中程度で殆ど縮小の起こらないセラミック棒が得られる。 以下に記載する実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。 ■・二肢咋11 反応および操作は全て、標準シュレンク(Schlenk)法または真空雰囲気 乾燥ボックスを使用した乾燥窒素雰囲気下で行った。 溶媒は全て、窒素気流下で蒸留したニジエチルエーテルとテトラヒドロフランは ナトリウムベンゾフェノンケチルから、またヘキサンは水素化リチウムアルミニ ウムから蒸留した。クロロシランはベトラーチ(P etrarch S ys te+ns) ・システムInc。 またはヌイラー・ラボラトリーズ(S 1lar Labs、 、) I nc 、から入手し、使用する前にマグネシウム充填剤から蒸留した。無水アンモニア (マテソン(M atheson))はKOHを充填した乾燥管を通過させるこ とによって乾燥した。ヨウ化メチルは窒素気流下でP2O5から蒸留した。水素 化カリウム(アルファ)は鉱油中40%スラリーとして入手し、使用する前にヘ キサンで洗浄し乾燥した。 プロトンN M Rスペクトルは、CDC1,を標準物質(7,24ppmシフ ト)とし、ジョエル(Jeol)FX−90Q(90MHz)またはプルカー( Bruker)WM −250(250MHz)を使用してめた。 赤外線スペクトルはパーキン・エルマー(P erkin elmer)−モー ゾル1430赤外線分光光度計を用いてめた。 分子量はベンゼン中での凝固点降下を測定してめた。 熱重量分析(TGA)値は、パーキン・エルマーTGS−,2システムを使用し てめた。サンプルは、アルゴン雰囲気下、10℃/sin、の割合で50℃から 950℃まで加熱した。ダラム量のセラミックスを得るための、大きめの管状炉 による熱分解は、コントローラが取り付けであるリンドバーグ(L 1ndbe rε)モデル59344管状炉中で行った。サンプルは、アルゴン雰囲気下、1 0℃/ll1in、の割合で200℃から1000℃まで加熱した。油状物およ びポリマーの分析は全て、スカンジナピアン・マイクロアナリティカル・ラボラ トリーズ(Scandinavian Microanalytical La bs)、(ハーレブ、デンマーク(Herlev、Denmark))にて行っ た。セラミックスの分析は、ガルブレイス・ラボラトリーズ(Galbrait h Labs)(ノックスビル、テネシー(Knoxville、Temnes see))にて行った。 ■、 ンモノ1シス む 代表的な反応について説明する。R31CL単独、またはCHsSiHClzと RS i Cl s (R= H、CHs 、 CH3= CH)との混合物に 対する他の全てのアンモノリシスは、同じ一般手順を使用して行った。使用した CHiSiHC1z/R31C1zの各モル比につき、Et20およびTHF溶 媒中で別々に反応を行った。 可溶性(反応溶媒に可溶)生成物の収率、分子量、熱分解で得られるセラミック 収率(アルゴン雰囲気下でのTGAによる)および分析値が、第1〜9表に記載 しである。 ドライアイス凝縮器、頭上機械的撹拌機、およびゴム製隔壁を取り付けた100 0yfの三つ日丸底フラスコを、乾燥窒素と流しながら火炎乾燥した。乾燥ジエ チルエーテル(600zi’)をこのフラスコに加え、次いで33.69(0, 292モル)のCHsSiHC12と6.8FI(0,05モル)のHS i  CZ3を加えた。本溶液を0℃に冷却した(水浴)、長さ1フイートのガスの導 入管が通しである別の隔壁で最初の隔壁を取り替えた。アンモニアが一78℃の 凝縮器において凝縮するのが観察されるようになるまで、アンモニアガスを適度 の速、さて4.5時間溶液中に吹き込んだ。アンモニアの吹き込みが停止した後 、アンモニア導入管をゴム製隔壁に取り替えた。 反応混合物を室温にまで加温し、窒素雰囲気下で一晩撹拌した。濾過(乾燥ボッ クス中)により、NH,CIおよび他の不溶性の反応生成物を除去した。得られ た固体を50′llのエーテルで3回洗浄した。エーテル相を合わせて、溶媒を トラップ−ツー−トラップ蒸留(25℃、0.1mmHg)で除去すると、透明 で流動性のある油状物が得られた(15.0g、 CHs S iHN H成分 およびHS i(N H)+ 、s成分を基準として74%)0本油状物の特性 を、分析により(第3表)、またIRスペクトルおよびIHNMRスペクトルに より検討した。ベンゼン中における凝固点降下法により分子量を、測定し、10 ℃/分の割合で50℃から950℃まで加熱して熱重量分析を行った。 ’ HN M R(250M Hz 、 CD Cl z中):δ0.17(ブ ロードn。 2.61(、CHaSi)、0.85(ブロードm、1.3.NH) 、4.3 7(ブロードS。 0.25H,5in) 、4.63(ブロードs、0.41H,5iH) 、お よび4.81(ブロードs、0.33tl、5iH)。 IR(fi膜、am−’):3380(s)、2960(s)、2900(u+ )、2140−2120(ブロードs> 、1545(u+) 、1405(m ) 、1255(s) 、1200〜1150(ブロードvs) 、980−7 50(ブロードvs) 。 M W :390g/mo 1 TGA: 33重量%のセラミック残渣、黒色固体。 元素分析(NMRからめた式[CH:+ S i HN Hコ[HSi(NH) +、<]。、、7に基づいて)C)I5.41N+−24S;1.17に対する 計算値:C,17,7: It、S、05; N、25.7実測値:C,17, 75; H。 7.53 、N、25.80゜ I[1,KH−ヤ による 水素環状二量体イ使用した手順の詳細を明らかにす るため、本実験について説明する0反応は全て、1モル%のKH触媒を使用して 、THF中で行った。全ての場合において、CH,I冷却後に得られた白色固体 ポリマーの特性値を、元素分析、IRスペクトル分析、および’HNMRスペク トル分析によりめた。ベンゼン中における凝固点降下法により分子量を測定し、 熱分析によるトレース(TGA、50〜950℃、10℃/II:n−+アルゴ ン雰囲気下)を得た。これらの実験結果は表に示しである。 250xI!の三つ日丸底フラスコに磁気撹拌棒、ガス導入管、および二つのゴ ム製隔壁を取り付け、K H(0,04g、1.0ミリモル)を仕込んだ0次い でフラスコに窒素ラインを接続した。、注入器により乾燥THF (100m1 )を加え、6.355g(0,1モル、CH,5iHNH+[HSi(NH)+ 、s]単位を基準として)のボリシラザンオイル(CH3S i HC12とH sicx3>の1:1モル比況合物のジエチルエーテル中におけるアンモノリシ スによって得られたもの)を2011のTHFに溶解した。後者の溶液を20分 で滴下して加えた。ガスの発生(N2)が観察された。得られた透明溶液を童素 雰囲気下、室温で1時間撹拌した。次いで、ヨウ化メチル(0,46g、3.2 ミリモル)を注入器により加えた。直ちにKlの白色沈澱物が生成した。反応混 合物を室温で30分撹拌した後、トラップ−ツー−トラップ蒸留により除去した 。得られた残渣に70111のベンゼンを加え、混合物を遠心分離して不溶物を 除いた。溶液相をトラップ−ツー−トラップ蒸留して(25℃、0.03gmH g)ベンゼンを除去すると、白色で有機溶媒に可溶の固体が得られた(5.41 g、収率93%)。(このような他の全ての反応においては、−mには、最初に ガスの発生が観察されてから室温で1〜18時間、反応混合物を撹拌することに なっている0本発明の場合、反応時間をこのように長くとると、不溶物が生成し てくる。) ’ HN M R(250M Hz 、 CD Cム):δ0.17(ブロード m、2.5H。 CHsSi) 、0.94(ブロード、1.2H,N1()、4.82(ブロー ドs、1.OH。 5in)。 I R(CC1,、c+n−’ ) :3480(w) 、3400(s) 、 2960(s) 、2900(w) 、2120(s) 。 1540(w) 、1410(m) 、1250(s) 、118(1−113 0(ブロードs)。 1030(s) 、970〜850(ブロードvs)。 MW: 1630g/イ01 TGA: so 〜950℃、10℃/#jr+、+アルゴン雰囲気下):セラ ミック収率87%(黒色固体)。 元1耽r折−実測値: C,14,10,H,6,12,N、27.60本生成 物のサンプル3gをアルゴン雰囲気下、管状炉中で熱分解すると、黒色固体の塊 状物の形で、2.4g<80%)の残渣が得られた。 111元実測値: C,9,10;、H,0,70; N、32.56; Si 、56.5L。 窒素が全てSi3N、とじて存在し、残りのケイ素がSiCとして存在し、そし て残りの炭素が遊離の炭素として存在していると仮定すると、本分析値から、1 .O3izN 4+0.46S iC+o、si、c。 または83%5isN−,11%SiC,6%C(重量%)という組成であるこ とが算出できる。 別の調製で得た白色固体(1:1のCH3S iHC12/HSiCj!sをT HF中でアンモノリシスした後、KM−触媒DHCD反応を行ない、CH3Iで 冷却;サンプル3.53g)を、管状炉中の融解石英ガラスポートにてアンモニ ア気流下にて熱分解するとく25〜1000℃、3時間以内)、84重量%の収 率で白色粉末残渣が得られた(ポリシラザンのケイ素含量を基準にすると100 %収率)0元素分析により、炭素含量はわずが0.29%であることがわかった 。 (操作は全て童素雰囲気下) a、T比りl1も 撹拌機、滴下ロート、および還流冷却器を取り付けた500z1の三つ口丸底フ ラスコに、50.5g(2,20グラム原子)のNa金属を仕込んだ、フラスコ にシュレンクマニホルドを取り付け、脱気と窒素充填を3回繰り返した。THF (200tj’)を加え、滴下ロートに6511の(0,625モル)のCH3 S i HC! :を仕込んだ。撹拌状態のNa懸濁液にシランを45分間で加 えた。このとき反応°混合物は濁りを生じ、やや温度が上昇した0反応混合物を 室温で16時間撹拌した後、48時間還流した0次いで、室温まで冷却し、60 111のヘキサンを加えた。注入器を使用して混合物を厚肉遠心ボトルに移し、 遠心分離を行った。上澄み層を11の丸底フラスコに移したく窒素雰囲気下)、 残留した固体物にTHF(50zf)とヘキサン(30if)を加え、得られた 懸濁液を遠心分離にかけた。上澄み層を合わせ、残留する液体の容積が約100 y1になるまで、減圧下でトラップ−ツー−トラップ蒸留により溶媒を除去した 。この液体を注入器で250zlの一つロフラスコに移し、残留している溶媒を 減圧で除去して、13.2g(0,30tル、収率48%)の白色ガラス質固体 を得た。シールした細管中で加熱すると(真空内で)、この固体は約40℃で軟 化し、130〜140℃でガスを発生しながら“融解”して、粘稠なガム状物と なった。300℃まで加熱しても、粘度が徐々に上昇したこと以外は特に変化は 起こらなかった0本生成物はヘキサンには難溶で、ベンゼンにはほんのわずか溶 解するだけであるが(本溶媒中における、凝固点降下による分子量測定が不可能 となる)、THFにはよく溶ける。 N M R(90M Hz 、 CD Ci s中):δ 0.10〜0.61 (m、5iCHa。 7.5B)および3.55〜3.90(m、SiH,IH)、H置換基を有する Si原子は全てCH1置換基も有するという妥当な仮定に基づき、CHsSiお よびSiHの積分強度により、[(CH3S 1H)o、+(CH3S i)o 、s]nの組成が得られる。 反象九光 C3iH3,<に対する計算値: C,27,60,H,7,87実 測値: C,27,18: H,7,17IR(KBr、ヌジョール(Nujo l)): 2170(sh)、2100(s、5i−H)。 1408(m) 、 1260(m 、5i−CH:+ ) 、 1249 ( s 、Si −CH5) 、 1060(br) 、 10P9 (s) 、931 (s) 、865(vs 、 S i −C)I、 ) 、 770 (vs) 、685(vs) 、cm−’ 。 T G A (25〜1000℃、10℃/+=in、 ):収率6o%の灰色 黒色セラミック固体。本物質3.20gを管状炉で1500’Cにまで熱分解す ると、1.52g(48%)の灰色セラミック粉末が得られた。 セーミッ の−7、 実測値:C,22,56; Si、78.42;H,0, 01; N、0.009g、 (SiCは、C,29,94; Si、70.0 6$を要する;実際の組成:SiC+0.49Si)、粉末のX線回折(do、 人): 1.315(S)(β−5iC) 、1.542(s) (β−5iC >、1.91(m)(Si)、2.181(+n)(β−5iC) 、2.52 (vs) (β−5iC) 、3.13(m) (Si)。 別の実験における熱分解ガスの質量スペクトル分析により、以下のような結果が 得られた。すなわち、385℃まではガス状生成物は観察されず、このときフラ グメントイオンは、CH,5iHsの報告されているフラグメンテーションによ く対応していた。445℃でCH3S ! Hsが観察され、s+/z=16( CH,)におけるピークが成長し始めた。580’Cになると、重量損失がほぼ 終わり、メタンのピークだけが観察可能であった。 b、ヘ ンTHF゛・ 乾燥ボックス中にて、撹拌棒、滴下ロート、および還流冷却器を取り付けた11 の三つ口丸底フラスコに、75.0g(3,26tA)のナトリウム金属を仕込 んだ。フラスコにシュレンクマニホルドを接続し、脱気および窒素の吹き込みを 行った。フラスコにTHF(70i1)とヘキサン(42C)+1)を加え、滴 下ロートに150x1(1,44七#)のメチルジクロロシランを仕込んだ、メ チルジクロロシランをフラスコ中に3時間で徐々に加えた。反応溶液の色は紫色 に変わり、滴下終了時には穏やかに還流が始まった0反応混合物を室温で2時間 撹拌し、次いで16時間加熱還流した。室温まで冷却した後、注入器により反応 混合物(但し大きなNaC1結晶は除く)を厚肉ガラス製ボトル中に移した。 本混合物を遠心分離し、注入器により無色透明の上澄み層を撹拌棒の付いた11 丸底フラスコに移した。残留した固体にヘキサン(200+1)とTHF(20 zf)を加え、再び混合物を遠心分離し、この上澄み液を、先に分離した上澄み 液と合わせた。残渣の容量が約10011になるまで、トラップ−ツー−トラッ プ蒸留によって溶媒を除去し、注入器により残留した液体を計量済み250m1 の丸底フラスコに移した。約0.05mm1g、室温でトラップ、−ツー−トラ ップ蒸留を行って残りの溶媒を除去すると、51.2g(81L1.16モル) の白濁油状物が得られた。 ’ HN M R(90M Hz 、 Cs D t ) :δ0.37(ブロ ード、5iCHa。 3.74H) 、3.92(ブロード、Sin、IH)。 生成物のNMRの積分により、[(CHsSiH)。、。 (CHsSi)。、2]nという構造組成が得られた。 IR(薄膜、cm−’): 2967(s)、2900(s)、2800(w) 、2099(vs)。 1410 (s) 、 1385 (w) 、 1249 (s) 、 105 5 (ブロード)、933(s) 、865(vs) 、770(vs) 、6 85(ブロード)、650(sh)、585(w)。 分子量(ベンゼン中における凝固点降下法):600g1モル皮i九元 (別途 同様の合成より得た化合物)CSiHs、ysに対する計算値;C,27,39 ; H,8,55; Si、64.05$実測値 ;C,27,49; H,8 ,98; Si、61.58$T G A (25〜1000℃、10℃/mi n、):収率20%の灰黒色セラミック固体。別途同様の合成によるサンプルを 管状炉中で熱分解すると、灰黒色のセラミック固体が36重量%の収率で得られ た。 セーミック の−素 実測値:C,22,93; Si、75.99g 。 本方法によって得られる高純度液体は極めて空気に恐し易く、ガラス−過器、濾 紙、または布タオル等に接触しているときくこのような場合、自然発火が起こる ことがある)のように、その有効表面積が高い場合が特にそうである。 他の類似の反応では、(CH3SiHX)x(CHzSi)yが収率62〜75 %で得られた。いくつかの合成物の分子量を測定したところ、520〜740g /molの範囲のものが得られた。生成物は全て、かなり類似した’HNMRス ペクトルを有するが、S i CH3: S i H比は異なる。これらの生成 物の物理的データを第11表に示す。 第1」jI CHxSiHx CH,Si nボ1マーに る 理・−一タサンプル ポリマ ー 5iCHs をテミック4L−【仁u M−Wa 5i)l’ 灸釘旦0x  工YFYllj−1816003,74:1 zo O,SOo、20YFY II−40747403,56:1 16 0.840.16YFYn−257 36503,51:1 26 0.850.15YFYn−12665203, 27:1 16 0.910.09YFY−73736803,48:1 27  0.860.143ベンゼン中における凝固点降下法 b’HNMR積分比 0窒素ガス雰囲fi下、25〜1000”C510℃/min、(TGA)計算 を単純化するために、(CHsSiH)x(C)IiSi)y、!:いう構造単 位に対して平均式量44を割り当てな。従って、以下の実験のそれぞれにおいて 、反応単位(CH3S iH)のモル数は、使用したポリマーの重量を44で除 して算出した。 THF溶液中で形成された生成物はセラミック収率6o%であるが、有機溶媒に 対する溶解性に限度があり、セラミック繊維にするには光分解/酸化の硬化工程 が必要となる。ヘキサン/THFが約6〜7:1の混合溶媒中テ[(CHy S  + H) x(CH3Si))’]nを合成すると、可溶性生成物が満足でき る収率で得られた。しかしながら、本化合物を熱分解すると、セラミック収率は かなり低く、16〜27%であった。 2、ボ1 ルボシーンの、 ゛ ポリカルボシラン(白色固体)は、ダウ・コーニング・コーポレーション(Do w Corning Corporation)がら購入した。以下のデータは そのカルボシランについてのものである。 ’ H・N M R(90M Hz 、 C6D s ) :δ 4.25(ブ ロード、5i)1.18)。 0.26(ブロード、5iCLオよび5iCHSi 、8.611)IR(KB r、ヌジョール、cm−’): 2104(s)、1253(s)。 1014(s、ブロード)、845(s、ブロード)、734(s)分子量(ベ ンゼン中における凝固点降下法):1210g/n1olT G A (25〜 1000℃、10℃/min、) : 58%収率の黒色セラミック固体T、/ 2・510℃ 撹拌棒、還流冷却器、および隔壁キャップを取り付けた500R1の三つ口火底 7 ラスニア ニ901f(0,87−[ニル)ノCHas 1HC12と25 011f)CH2C1’2を仕込んだ。20x1(1,11モル)の820を2 時間かけてゆっくり(シリンジポンプで)この溶液に加えた0反応混合物を室温 で24時間撹拌した。次いで、反応混合物に10011の820を8回加えた。 CH2Cl2 層を100 xlf) H20テ2回洗浄し、M g S O4 で乾燥した。回転蒸発器で溶媒を除去すると、44.56(CHas 1(H) O単位を基準として収率85%)の透明油状物が得られた。 ’ HN M R(90M Hz 、 Cs D s ) :δ4.71,4. 69(ブロード、Sin。 IH)、0.230.21(ブロード、Si岨、 、38)IRに−ト(nea t) 、ew+−’ ): 2976(s) 、2918(w) 、2162( s) 、1410(w) 。 1260(s) 、1030−1140(ブロード、s) 、830−920( ブロード、S)。 769(s)、715(w) 本方法は、CH:l S iHC12の加水分解において、D、セイファース( Seyferth)、C、プルトム(P rud’ hom+*e) 、および G、H。 ワイズマン<Wise+nan>(I nor 、 Cheep、 、22 ( 1983)、2163)による方法である。高収率の環状オリゴマー、[CHs  S i(H)O]nが得られ、はとんどn=4.5および6であったが、より 高いn(最大n=22>のものも低収率で得られた。これらのオリゴマーのセラ ミック収率は低く、熱分解条件および使用したオリゴマーの種類によって0〜5 %の範囲で変化した。 b、 1Liiシロ ンのム (CHsSi HOr CH,SiOsn −46撹拌棒、還流冷却器、および 隔壁キャップを取り付けたら00w1の三つ日丸底フラスコに、100x1(0 ,96モル)のCHs S r HC12,50i+1(0,14モル)ノ(C H:1)2S 1c1x、オヨび250xlty>CH2Cl2を仕込んだ、  60 zj!(3,33モル)ノHt。 をシリンジポンプでゆっくりと4時間かけて溶液に加えた。直ちに反応が起こっ た0反応混合物を室温で24時間撹拌し、次いでH20洗浄液のpHが中性にな るまで、200zfのHxOで15回洗浄した。CH2Cl2層をMgSO4で 乾燥し、回転蒸発器で溶媒を除去すると、64.7g(収率87重量%)の透明 油状物が得られた。 ’ HN M R(90M Hz 、 Ca D @ ) :δ4.99(ブロ ード、SiH,1B) 。 0.22,0.16(ブロード、5iCHs、6B)IRに−ト、em−’ ) : 2972(s) 、2168(s) 、1410(w) 、1260(s)  、1030−1120(ブロード、s) 、880(s) 、836(s)  、804(s) 、769(s) 、708(w)c、 X CH5i(HOn (べ) −−(Petrareh P S −122の、′ IRに−ト): 2982(m)、2171(s)、1413(s)、1262 (s)、1030−1140(s、ブロード)、860−905(s、ブロード )、765(s)、718(w)am−’’ H’ N M R(Cs D 6  ) :δ0.25(ブロードs、5iCH3,3,4H)、5.、<14(ブ ロードs、Sin、IH) 平均分子量: 4500〜5000 (メーカーのデータ)セラミック収率:  (T G A 、25〜1000℃、10℃/min、):13%。 (黒色固体) 3:I THF のコアンモノリシス生 とポリス ルヒド1ドシロ ン(PS 122 とのグーフト 応THF5.1ム 100z1の三つ日丸底フラスコに撹拌棒、二つの隔壁、および頂部にガス導入 管を付けた還流冷却器を取り付け、オーブン中で1時間乾燥した。(これは“標 準反応装置”と呼ばれている。)本装置を乾燥ボックス中に入れ、水素化カリウ ム(0,02g。 0.50ミリモル)を仕込み、窒素ラインを接続し、そして50w1のTHFを 仕込んだ。THF中におけるC Hs S + HC12とCH2= CHS  1cfa(モル比3:1)のコアンモノリシスにより得られる油状物(1,64 g、26.0ミリモル)を、シリンジによって15分間加えた。ガスの発生が認 められた。反応混合物を、室温でさらに1時間撹拌した。シリンジにより、ポリ メチルヒドリドシロキサン(ベトラーチ・システムズ、 I nc、 P S  122)(1,59g、26.5ミリモル)を反応混合物に加えた。35分撹拌 した後、ヨウ化メチル(0,46g、3.2ミリモル)を加えると、直ちに白色 沈澱物が生成した。トラップ−ツー−トラップ蒸留(25℃、0.03+nmH g)により溶媒を除去し、残留物を40zfのヘキサンで抽出した0反応混合物 を遠心分離にかけ、注入器で上澄み液を100*i)フラスコ中に移した。トラ ップ−ツー−トラップ蒸留によりヘキサンを除去すると、白色固体(2,44g 、75$)が得られた。 ’HNMR(CDC1a、250MHz):δ0.17(ブロード、9.7H。 5iCHs)、0.99(ブロード、3.0)1.NH) 、4.38(ブロー ド、0.07H。 5in) 、4.74(ブロード、0.93H,5iH) 、5.91(ブロー ド、2.IH。 SiCトCHz)− IR(CC1,、cm−’): 3400(s)、3050(+n)、3010 (sh)、2960(s)。 2900(sh) 、2140〜2120(ブロード、s) 、1595(m)  、1405(s) 、1270〜1250(ブロード、vs) 、1200− 1020(ブロード、vs) 、990−840(ブロード、vs) M、W、(ベンゼン中における凝固点降下法): 1340g/emolTGA (10℃/sin、、空気雰囲気、50〜950℃):セラミック収率86%( 黒色残渣)。 B、メ ルジ ロロシーン ビニル 1 ロロシーンモル3:I THF のコ  ンモノ1シス とボ1メ ルヒド) ゛シーン の −フト THF 、−ム 胆 標準反応装置に、水素化カリウム(0,02g、0.50ミリモル)と50M1 のTHFを前述したように仕込んだ、THF中におけるCHsSiHClzとC Hz = CHS i Cム(モル比3:1)のコアンモノリシスにより得られ た油状物(1,70g、27.1ミリモル)を、15分で滴下して加えた。ガス の発生が認められた。反応混合物をさらに1時間、室温で撹拌した。ヘキサン/ THF(6:1)混・合溶媒中におけるC Hs S iHC1’2と過剰のナ トリウムとの反応により得られたポリメチルヒドリドシラン(1,24g、28 .2ミリモル)を、シリンジで加えた0反応混合物はオレンジ色となり、それか ら10分後に黄色になった1反応混合物を室温でさらに35分撹拌した後、ヨウ 化メチル(0,46g、3.2ミリモル)をシリンジで加えた。直ちに白色沈澱 物が生成し、反応混合物の黄色が消失した。溶媒をトラップ−ツー−トラップ蒸 留により除去し、得られた残留物を4011のヘキサンで抽出した0反応混合物 を遠心分離にかけ、上澄み液体を注入器で100z1のフラスコに移した。トラ ップ−ツー−トラップ蒸留によってヘキサンを除去すると、白色固体(2,74 g、931)が得られた。 ’HNMR(CDCら、250MHz):δ0.28(ブロード、3.111゜ 5iCHi)、1.25(ブロード、0.55H,NH) 、3.65(ブロー ド、0.21H。 5iH) 、4.38(ブロード、0.35H,5in) 、4.76(ブロー ド、0.44H。 5iH) 、5.95(ブロード、0.53H,S’iCH:CH2)。 I R(CC1,、cm−’): 3390(w)、3150(w)、3050 (m)、2960(s)、2900(m) 、2160−2140(ブロード、 vs) 、1410(s) 、1260(s) 、1190−1140(ブロー ド、s)、1040〜840(ブロード、vs) 、710hs) 。 590(w)。 M、W、(ベンゼン中における凝固点降下法): 1612g/+qol。 TGA(10℃7’+in、アルゴン雰囲気、50〜950℃):セラミック収 率86%黒色固体残渣。 C,メチルジクロロシランとビニルトリクロロシラン(モル3:I THF の コアンモノリシス生 物とポリカルボシーン ウ・コーニン X9−6348  のグーフト(THF −イ 1ウム 反応装置に水素化カリウム(0,02g、0.50ミリモル)と5011のTH Fを仕込んだ。THF中におけるC )(3S + HC12とCH2=CH5 iC1,(モル比3:1)のコアンモノリシスによって得られた油状物(1,6 5g 、26.0ミリモル)を、シリンジにより15分で滴下して加えた。ガス の発生が認められた0反応混合物を室温でさらに1時間撹拌した。ポリカルボシ ラン(1,64g、28.0ミリモル、ダウ・コーニングX9−6348>を乳 鉢と乳棒で粉砕して微粉末とし、2511の一つロフラスコ中に仕込んだ、フラ スコを脱気した後、101L1のTHFを加えた。この溶液を注入器で反応混合 物中に加えた。35分撹拌した後、ヨウ化メチル(0,46g、3.2ミリモル )を加えると、直ちに白色沈澱が生成した。 トラップ−ツー−トラップ蒸留(25℃、0.03論mlTg)によって溶媒を 除去し、残留物を4011のヘキサンで抽出した0反応混合物を遠心分離にかけ 、上澄み液体を注入器で10011のフラスコに移した。トラップ−ツー−トラ ップ蒸留によりヘキサンを除去すると、白色固体(3,04g、 92%)が得 られた。 ’HNMR(CDC1a、250MHz):δ0.16(ブロード、5.6H。 5iCL) 、0.95(ブロード、1.25H,NI() 、4.16(ブロ ード、0.3H。 5iH)、4.71(ブロード、0.7H,5in) 、5.91(ブロード、 0.8H,5iCH・CH2) IR(CC1,、cm−’): 3400(s)、3050(sh)、3010 (sh)、2960(s)。 2900(m) 、2120〜2100(ブロード、s) 、1600(w)  、1410(s) 、1360(M) 、1270〜1250(ブロード、vs ) 、119C1−1130(ブロード、vs)。 1050〜840(ブロード、vs)。 M、W、(ベンゼン中における凝固点降下法) :862g/no ITGA( 10℃/ll1in、、アルゴン雰囲気、50〜950℃):セラミック収率8 5%、黒色固体残渣。 ガス導入管、撹拌棒、および二つの隔壁を取り付けた三つ日丸底フラスコをオー ブン中で1時間乾燥した後、水素化カリウム(0,02E、0.50ミリモル) を仕込んだ。本装置に窒素ラインを接続し、50ifのTHFを加えた。THF 中でのCH35iHC12とHSiCi!3(モル比、3:1)のコアンモノリ シスにより得られた油状物(1,64g、0.029ts)を5分間で加えた。 ガスの発生が認められた0反応混合物を室温でさらに45分撹拌した。シリンジ を使用して、反応混合物にポリメチルヒドリドシロキサン(1,58g、0.0 26モル、ベトラーチ・システムズInc、PS122)を加えた。30分撹拌 した後、ヨウ化メチル(0,46g、3.2ミリモル)を加えると、直ちに白色 沈澱が生成した。トラップ−ツー−トラップ蒸留(25℃、0.lnm1g>に よって溶媒を除去し、得られた残留物を4011のヘキサンで抽出した0反応混 合物を遠心分離にかけ、注入器で上澄み液体を100zfのフラスコに移した。 トラップ−ツー−トラップ蒸留によりヘキサンを除去すると、白色固体(2,3 0g、711)が得られた。 ’HNMR(CDCfs、250MHz):δ 0.10(ブロード、4.5H 。 5iCHs) 、0.93(ブロード、2.OH,N)l) 、4.84(ブロ ード、1.OH。 5in)。 IR(CCL、am−’): 3490(w)、3400(s)、2960(s )、2900(w)。 2870 (sh) 、2820 (w) 、 2130(s) 、 1580  (w) 、 1425 (m) 、 1265 (ブロード、s) 、120 0〜1020(ブロード、vs) 、98(1−850(ブロード、vsLM、 W、(ベンゼン中における凝固点降下法): 1855 g/moITGA(1 0℃/njn、+アルゴン雰囲気、50〜950℃):セラミック収率88%、 黒色固体残渣。 E、メチルジクロロシーンとトリクロロシラン(モル 3:ITHF のコアン モノリシス生成、とボ1メ ルヒドリドシーン のグラフト 応THF 、、力 1ウム反応装置に水素化カリウム(0,02br、0.50ミリモル)と501 1のTHFを仕込んだ、THF中におけるC H3S i HC1zとHSiC も(モル比、3:1)とのコアンモノリシスによって得られた油状物(1,77 g、0.031ti)を5分間で加えた。ガスの発生が認められた。反応混合物 を室温でさらに45分撹拌した。ヘキサン/THF(6:1)混合溶媒中におけ るC H3S i HC12と過剰のナトリウムとの反応によって得られたポリ メチルヒドリドシラン(1,30g、0.030%k)を加えた0反応混合物は オレンジ色となり、10分後には黄色になった0反応混合物を室温でさらに30 分撹拌した後、ヨウ化メチル(0,46g、3.2ミリモル)を加えた。直ちに 白色沈澱が生成し反応混合物の黄色は消失した。トラップ−ツー−トラップ蒸留 により溶媒を除去し、得られた残留物音40zlのヘキサンで抽出した。反応混 合物を遠心分離にかけ、注入器で上澄み液体を10CIIfZのフラスコに移し た。トラップ−ツー−トラップ蒸留によりヘキサンを除去すると、白色固体(2 ,70g、88g)が得られた。 ’HNMR(CDCL、250MHz):δ 0.30(ブロード、2.6H。 5iCHp) 、1.23(ブロード、0.58H,NH) 、3.65(ブロ ード、0.19H。 SiH> 、4.4(ブロード、0.28H,5iH) 、4.8(ブロード、 0.53H,5in)。 IR(CCj!4.cm−’): 3670(ブロード、w) 、3490(+ n) 、3150(s) 。 3060(s) 、2960(s) 、2900(w) 、2280(s) 、 2150(ブロード、vs)。 1815(s) 、1670(w) 、1415(s) 、1265(s) 、 1190(ブロード、w)。 1050−1020(ブロード、vs) 、980−850(ブロード、vs) 、700(w)。 M、W、(ベンゼン中における凝固点降下法): 2200 gem。ITGA (10°(/ +* i n 、 、アルゴン雰囲気、50〜950℃):セラ ミック収率75%、黒色固体残渣。 反応装置にK H(0,02g、0.50ミリモル)と5011のTHFを仕込 んだ、THF中におけるCH35iHC12とHSiCl3(モル比、3:1) とのコアンモノリシスによって得られた油状物(1,61g。 0.028t#)を5分間で加えた。ガスの発生が認められた0反応混合物を室 温でさらに30分撹拌した。ポリカルボシラ×(1,45g。 0.025モル、ダウ・コーニングX9−6348)を粉砕して微粉末とし、2 5i/の一つロフラスコに入れた。フラスコを脱気した後、10m1のTHFを 加えた。注入器を使用して、本溶液を反応混合物中に移した。30分撹拌した後 、ヨウ化メチル(0,46g、3.2ミリモル)を加えると、直ちに白色沈澱が 生成した。 トラップ−ツー−トラップ蒸留(25℃、0.1++u++Hg)により溶媒を 除去し、残留物を40zflのヘキサンで抽出した。反応混合物を遠心分離にか け、上澄み液体を注入器で100z1のフラスコに移した。トラップ−ツー−ト ラップ蒸留によりヘキサンを除去すると、白色固体(2,97g、95%)が得 られた。 ’HNMR(CDC1s、250MHz):δ 0.16(ブリード、5.OH 。 5iCHs) 、0.95(ブロード、0.81(、NH) 、1.24(0, 7H,NH) 、4.4(ブロード、0.3H,5iH) 、4.8(ブロード 、0.7H,5iH)。 IR(CC1,、am−’): 3490(w)、3400(s)、2960( s)、2900(n)、2875(sh) 、2120(ブロード、s) 、1 460(w) 、1415(m) 、1365(m) 、1260(S)、11 75(ブロード、vs) 、1030(ブロード、s) 、1080−850( ブロード、vs)。 M、W、(ベンゼン中における凝固点降下法): 845 g/molTGA( 10℃/sin、、アルゴン雲囲気、50〜950℃):セラミック収率76% 、黒色固体残渣。 第1シし! TG^による七テ 応 生 ・ (%) M−ミ、ク 京(23:I CH:+5iHC12/ ViSiCl、(T)IF)ト固体 75 1340 86NH/PS122 3:I CH35iHC12/ ViSiCls(THF)”ト 固体 92 862 85NH/D、C,ポリ カルポジテン 3:I CH35iHC1z/ ViSiCl:+ (THF) ト 固体 93 1612 86NH/(VH 3SiH)o、7s (CHSi o、2 3:I CH35iHC12/ ViSiCls(THF)ト 固体 71 1855 88NH/PS122 3:1 co、5rnc12/ HiSiC/’5(THF>”と 固体 95 845 76KH/D、C,ポ リカルボシラン 3:I CH35iHC12/ HiSiCls(THF)と 固体 88 2200 75Kl/(VHsSi H)。、7B (CHsSi)。、22 ! vi:ビニル ■、“その場生成物” A、CHsSiHC12HSiClsと (CH,SiHx(CH3Si nの ファンモノ1シス ム とKHとの1、ジエ ルエーールパ にてム しt゛コ アンモノ1シス腹1些吏肚 乾燥ボックス中において、撹拌棒、還流冷却器、および隔壁キャップを装備した 250z1の丸底フラスコに、o、io、、のKH(0,0025モル)を仕込 んだ、T HF (50ml)を加えてKHを懸濁した。別の250m1のシュ レンクフラスコに、第■節の説明に従って合成した2、0gのCH35iH(J 2/H3i(J、コアンモノリシス混合物を仕込んだ0本混合物は、エーテル溶 液中におけるCHsSiHC12とHS i C13のアンモノリシスにより合 成したものに、2.2gの[(CHs S iH)x(CHs S 1)yln (0,05モル。 x:0.74.y:0.26)および100zfのTHFを加えて作製したもの である。注入器により、この混合ポリマー溶液をKH懸濁液中に加えた0反応混 合物の色は徐々に明橙色に変わり、水素ガスがゆっくり発生し始めた。得られた 反応混合物を室温で14時間撹拌した後、1時間加熱還流した。溶液の色は明橙 色のままであった0反応混合物を室温まで冷却してから0.5i+1(7,9ミ リモル)のC113Iを加えると、白色沈澱物が生成した。トラップ−ツー−ト ラップ蒸留により溶媒を除去した。残留物を200i+1のヘキサンで抽出し、 遠心分離によって不溶性の残渣を除去した。 注入器を使用して、無色透明の上澄み液を、計量した250111の丸底フラス コに移した。トラップ−ツー−トラップ蒸留によりヘキサンを除去すると、3. 8g(91重量%)の白色粉末が得られな、この白色粉末はTHF、ベンゼン、 およびヘキサンに可溶である。 上記した手順に従って、0.1gのK H(0,0025モル)、2.0gのC HsSiH(J’2/H3iCムコアンモノリシス生成物(THF溶液中で合成 したもの)、および2.2gの[(CHsSiH)x(CHs S 1)yln (x= 0.74.s−0,26)からなる混合物の反応を窒素雰囲気下で行っ た。得られた反応混合物の色は徐々に明橙色に変わり、水素ガスがゆっくり発生 し始めた。反応混合物を室温で14時間撹拌した後、0.5i+f(7,9ミリ モル)のCH,Iを加えた。上記の実験手順で処理すると、白色の可溶性固体が 得られた。 北上 乾燥ボックス中において、撹拌棒、還流冷却器、および隔壁キャップを装備した 250z1の丸底フラスコに、0.15.のKH(3,75ミリモル)を仕込ん だ、50dのTHFを加えてKHを懸濁した。別の250m1のシュレンクフラ スコに、エーテル溶液中で合成したC Hs S i HCl zとHS i  CIsコアンモノリンス生成物(5,0g) 、ポリカルボシラン(5,0g)  、およびTHF(150ii’)を仕込んだ、注入器により、この混合ポリマ ー溶液をKH懸濁液中に加えた。反応混合物は徐々に透明になり、水素ガスがゆ っくり発生した。反応混合物を室温で2時間撹拌した後、24時間加熱還流した 0反応混合物を室温まで冷却し、0.5z1(7,9ミリモル)のCH,Iを加 えて数時間加熱した。トラップ−ツー−トラップ蒸留により溶媒を除去した。残 留物を200+fのヘキサンで抽出し、遠心分離によって不溶性残渣を除去した 。注入器を使用して、無色透明の上澄み液を、計量した25iC)ylの丸底フ ラスコに移した。トラップ−ツー−トラップ蒸留によってヘキサンを除去すると 、白色粉末が得られた。この白色粉末はTHF、ベンゼン、およびヘキサンに可 溶である。 C,コアンモノリシス ム および環 CHs S i H(H)Onか する  ム とKH5び琢又 1、CH:+Si HOn CH5iHC1)−HSiCl3か のコアンモノ リシス ム 1:1 乾燥ボックス中において、撹拌棒、還流冷却器、および隔壁キャップを装備した 250ii’の丸底フラスコに、OoIg<2.50ミリモル、)のKHを仕込 んだ。100x1のTHFを加えてKHを懸濁した。別の2’30m1のフラス コに、THF溶液中におけるC Hs S i HCN2とHSiCl3コアン モノリシスにより合成した生成物(4,0g>、[CHaSi(H)Oコn(3 ,6g>およびTHF(50i+1)を仕込んだ、注入器により、本溶液をKH 懸濁液中に加えた。 反応混合物は徐々に透明となり、水素ガスがゆっくり発生した。 反応混合物を室温で4時間撹拌した後、0.5z1(7,9ミリモル)のC)1 .1を加えた。トラップ−ツー−トラップ蒸留により溶媒を除去した。得られた 残留物を80111のヘキサンで処理し、遠心分離によって不溶性の残渣を除去 した。注入器を使用して、無色透明の上澄み液を、計量した10011の丸底フ ラスコに移した。 トラップ−ツー−トラップ蒸留によりヘキサンを除去すると、白色粉末が得られ た。この白色粉末はTHF、ベンゼン、およびヘキサンに可溶である。 好ましい実施態様に関して本発明の詳細な説明してきた。しかしながら、本開示 内容を検討すれば当業者は直ぐに、本発明の精神および範囲内において、種々の 変形および改良形を提供できることは明らかである。 手 続 補 正 書 1、事件の表示 PCT/US 87102082 2、発明の名称 オルガ/ポリシラザン前駆体を使用して新規なプレセラミックポリマー及び窒化 ケイ素含量の多いセラミック材料を形成する方法3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 名称 マサチューセ・ンツ・インステチュート・オブ・テクノロジー 4、代理人 5、補正の対象 6、補正の内容 (1) 請求の範囲を別紙の通り訂正する(2) 明細書の第8頁第17行ない し第18行の「と共に急冷して」とあるを、「によって反応を停止せしめて」と 訂正する。 (3) 明細書の第11頁第23行の「脱プロント」とあるを、「脱プロトン」 と訂正する。 (4) 明細書の第12頁第19行の「を急冷する」とあるを、「の反応を停止 させる」と訂正する。 (5) 明細書の第13頁第1行の「本急冷法」とあるを、r本反応停止法」と 訂正する。 (6) 明細書の第45頁第16行の「を冷却して、」とあるを「の反応を停止 させて」と訂正する。 (7) 明細書の第47頁第15行の「で冷却すると」とあるを「によって反応 を停止せしめると」と訂正する。 (8) 明細書の第56頁第15行の「冷却後に」とあるを「による反応停止後 に」と訂正する。 以上 (別紙) 請求の範囲を下記の通り訂正する。 「 請求の範囲 1、プレセラミック有機ケイ素ポリマーを製造する方法であって、 (a) R’5iHX2(式中、R1は炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭 素数が3〜約6の置換もしくは非置換の環状アルキル基、炭素数が2〜約6の置 換もしくは非置換の低級アルケニル基、または炭素数が6〜約10の置換もしく は非置換の低級アリール基であり、Xはハロゲンである)およびRS i X  3 (式中、RはH1炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約6の 置換もしくは非置換の環状アルキル基、炭素数が2〜約6の置換もしくは非置換 の低級アルケニル基、または炭素数が6〜約10の置換もしくは非置換の低級ア リール基である)の混合物と無水アンモニアとを溶液中で反応させて、前駆体ポ リマーの混合物を形成させる工程;および (b) 前記前駆体ポリマーを、前記前駆体ポリマー中のNH官能基からの脱プ ロトン化が可能な塩基性触媒により反応させて、前記プレセラミックポリマーを 形成させる工程 からなる製造方法。 2、前記プレセラミックポリマーを親電子化合物で処理する付加工程をさらに含 んだ、請求の範囲第1項に記載の製造方法。 3、Xが01であり、R1が低級アルキル基であり、そしてRがHまたは低級ア ルキル基である、請求の範囲第1項に記載の製造方法。 4、R’がCH,である請求の範囲第3項に記載の製造方法。 5、RがHまたはCH,である請求の範囲第4項に記載の製造方法。 6、請求の範囲第2項に記載の製造方法によって形成されるプレセラミックポリ マー。 7、請求の範囲第4項に記載の製造方法によって形成されるプレセラミックポリ マー。 8、請求の範囲第5項に記載の製造方法によって形成されるプレセラミックポリ マー。 9 、 R’ S iHX 2:RS iX 3のモル比が約8:1〜約1=6 である、請求の範囲第1項に記載の製造方法。 10、前記モル比が約8:1〜約1=2、特許請求の範囲第9項に記載の製造方 法。 11 、 R’ S i HX 2 : RS i X :lのモル比が約8: 1〜約1=6である、請求の範囲第3項に記載の製造方法。 12、前記モル比が約6:l〜約1:2、特許請求の範囲第11項に記載の製造 方法。 13 、 R’ S i HX 2 : RS i X :lのモル比が約6: 1〜約1:6である、請求の範囲第4項に記載の製造方法。 14、前記モル比が約6:1〜約1=2、特許請求の範囲第13項に記載の製造 方法。 15、前記モル比が約6:1〜約3=1である、請求の範囲第14項に記載の製 造方法。 16、前記モル比が約2:1〜約1:2、特許請求の範囲第14項に記載の製造 方法。 17 、 R’ S i HX 2 : RS i X 3のモル比が約6:1 〜約1=2、特許請求の範囲第5項に記載の製造方法。 18、前記モル比が約6:1〜約3=1である、請求の範囲第17項に記載の製 造方法。 19、前記モル比が約2=1〜約1=2、特許請求の範囲第14項に記載の製造 方法。 20、前記プレセラミックポリマーが、不活性ガスの気流下において、セラミッ ク材料を形成するのに十分な時間および温度で熱分解処理される、請求の範囲第 2項に記載の製造方法。 21、前記プレセラミックポリマーが、アンモニアの気流下において、セラミッ ク材料を形成するのに十分な時間および温度で熱分解処理される、請求の範囲第 3項に記載の製造方法。 22、前記プレセラミックポリマーが、アンモニアの気流下において、セラミッ ク材料を形成するのに十分な時間および温度で熱分解処理される、請求の範囲第 4項に記載の製造方法。 23、前記プレセラミックポリマーが、アンモニアの気流下において、セラミッ ク材料を形成す゛るのに十分な時間および温度で熱分解処理される、請求の範囲 第5項に記載の製造方法。 24、前記塩基性触媒がアルカリ金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の 水素化物、金属水素化物錯体、アルカリ金属アルコキシド、アルカリ金属および アルカリ土類金属のアミド、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のシリルアミ ド、およびアルカリ金属有機化合物からなる群から選ばれるものである、請求の 範囲第1項に記載の製造方法。 25、前記親電子化合物がE−X’という式(式中、Eは有機基またはシリル基 であり、X′はハチイド、スルフェート、またはスルホネートである)を有する 、請求の範囲第2項に記載の製造方法。 26、Eが低級アルキル基またはシリル基である、請求の範囲第25項に記載の 製造方法。 27、コアンモノリシス生成物中にC=C官能基を導入する工程、プレセラミッ ク繊維を形成させる工程、前記プレセラミック繊維をヒドロシリル化反応によっ て硬化させる工程、および前記硬化したプレセラミック繊維を熱分解処理する工 程をさらに含んだ、請求の範囲第2項に記載のプレセラミックポリマーからセラ ミック繊維を製造する方法。 28、RまたはR’に炭素数が2〜約6の置換もしくは非置換の低級アルケニル 基を適用することによって前記C=C官能基が導入される、請求の範囲第27項 に記載のセラミック繊維製造方法。 29、無水アンモニア、R’5iHX2、およびRS i X 3からなる混合 物に不飽和官能基を有する第三の化合物を加えることによって前記C=C官能基 が導入される、請求の範囲第27項に記載のセラミック繊維製造方法。 30、電子ビーム照射、X線照射、または紫外線照射によって硬化が誘起される 、請求の範囲第27項に記載の製造方法。 31、Rが低級アルキル基または水素であり、R′が低級アルキル基であり、そ してプレセラミックポリマーがアンモニア気流下において、セラミック材料を形 成するのに十分な時間および温度で熱分解処理される、請求の範囲第2項に記載 の製造方法。 32、プレセラミック有機ケイ素ポリマーを製造する方法であって、 (a) Si H反復構造単位を有する有機ケイ素ポリマーと少なくとも触媒量 のシリルアミド重合体とを有機溶媒中において混合する工程、このとき、シリル アミドは、溶液中で無水アンモニアを、R’ S i HX 2 (式中、R1 国炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約6の置換もしくは非置換 の環状アルキル基、炭素数が2〜約6の1礒もしくは非置換の低級アルケニル基 、または炭素数が6〜約10の置換もしくは非置換の低級アリール基であり、X はハロゲンである)比R25iX3(式中、R2は、H1炭素数が1〜約6の低 級アルキル基、炭素数が3〜約6の置換もしくは非置換の環状アルキル基、炭素 数が2〜約6の置換もしくは非置換の低級アルケニル基、また級アリール基であ る)と混合物と反工しト附」Lζh−によってポリシラ ンを乏 させ、そして 前記ポリシラザン中のNH官能基から プロトン ロr塩基性触媒の 上 にお いて前記ポリシラザンを反応させて脱創しタシリルアミド重合体交ムb−; (b) 工程(a)の混合物を室温以上の温度で反応させる工程;および (c) 反応混合物U反応性の親電子化合物に って せて前記プレセラミック 有機ケイ素ポリマーを形成させる工程; からなる製造方法。 33.3i−H含有有機ケイ素ポリマーが、[(RS iH)x(RS i)y ]nという式の有機ポリシラン(式中、x+y=lであり、Rは炭素数が1〜約 6の低級アルキル基、炭素数が2〜約6の低級アルケニル基、または炭素数が6 〜約10の置換もしくは非置換の低級アリール基であり、nは1より大きい整数 である);[Ra5i(H) (CH2)Qコという式の複数の反復構造単位を 有するポリカルポジラン(式中、RaはH1炭素数が1〜約6の低級アルキル基 、炭素数が3〜約6の環状アルキル基、または炭素数が6〜約10の置換または 非置換の低級アリール基であり、qは1以上の整数である):および[Rb5i (H)O]nという式の複数の反復構造単位を有するポリシロキサン(式中、R bは炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約6の環状アルキル基、 または炭素数が6〜約10の置換または非置換の低級アリール基であり、nは1 より大きい整数である)からなる群から選ばれるものである、請求の範囲第32 項に記載の製造方法。 34、前記ポリカルボシランが[Ra5i(H)−(CH2)Q]という式の反 復構造単位を少なくとも約25モル%を含み、また前記ポリシロキサンが[Rb 5i(H)O]nという式の反復構造単位を少なくとも約25モル%を含む、請 求の範囲の第33項に記載の製造方法。 35、R,Ra、およびRbが低級アルキル基である請求の範囲第33項に記載 の製造方法。 36 、 R、Ra、オ、J: ヒRbカc Hxテアル請求の範囲第33項に 記載の製造方法。 37、前記5i−H含有有機ケイ素ポリマーが有機ポリシランであり、そしてx =1.y=Oである、請求の範囲第33項に記載の製造方法。 38、前記反応混合物がE−X’という式の親電子化合物(式中、Eは低級アル キル基およびシリル基からなる群から選ばれるものであり、XIはハロゲン、ス ルフェート、およびスルホネートからなる群から選ばれるものである)で急冷さ れる、請求の範囲第33項に記載の製造方法。 39.5i−H含有有機ケイ素ポリマーが有機ポリシランであり、シリルアミド の熱分解処理で得られる過剰の炭素が有機ポリシラン化合物の熱分解処理から得 られる過剰のケイ素と反応しうるだけの十分な量のシリルアミド重合体が加えら れ、このようにして遊離のケイ素または遊離の炭素を実質的に含まないセラミッ ク生成物が得られる、請求の範囲第33項に記載の製造方法。 40、R’が低級アルキル基であり、R2がHまたは低級アルキル基である、請 求の範囲第33項に記載の製造方法。 41、前記プレセラミックポリマーを不活性ガス気流下で熱分解処理してセラミ ック材料を形成させる、請求の範囲第40項に記載の製造方法。 42、有機ポリシラン対シリルアミド重合体のモル比が約4=1〜約1:4の範 囲である、請求の範囲第39項に記載の製造方法。 43、プレセラミック生成物が、不活性雰囲気下にて、セラミック材料を形成さ せるのに十分な時間および温度で熱分解処理される、請求の範囲第33項に記載 の製造方法。 44.5i−H含有有機ケイ素ポリマーがポリシロキサンであり、プレセラミッ ク生成物ガ、アンモニア雰囲気下にて、セラミック材料を形成させるのに十分な 時間および温度で熱分解処理される、請求の範囲第33項に記載の製造方法。 45、プレセラミック有機ケイ素ポリマーを製造する方法であって、 (a)Si−H含有有機ケイ素ポリマーの存在下においてシリルアミド重合体を 生成させる工程であって、このときR’ S iHX 2(式中、R1は炭素数 が1〜約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約6の置換もしくは非置換の環状ア ルキル基、炭素数が2〜約6の置換もしくは非置換の低級アルケニル基、または 炭素数が6〜約10の置換もしくは非置換の低級アリール基であり、Xはハロゲ ンである)とR2S i X 3 (式中、R2はH1炭素数が1〜約6の低級 アルキル基、炭素数が3〜約6の置換もしくは非置換の環状アルキル基、炭素数 が2〜約6の置換もしくは非置換の低級アルケニル基、または炭素数が6〜約1 0の置換もしくは非置換の低級アリール基である)との混合物のコアンモノリシ ス生成物を、ケイ素原子に隣接した窒素原子からの脱プロトン化が可能な塩基性 触媒により反応させてiα1シリルアミド重合体を生成させる工程; (b) 、(α1生成させたシリルアミド重合体と5i−H含有有機ケイ素ポリ マーを室温で十分な時間反応させる工程;および (e) 本混合物の反応を有機ハロゲン化物またはへロシランによって 止せし めてプレセラミック有機ケイ素ポリマーを生成させる工程からなる製造方法。 46.5i−H含有有機ケイ素ポリマーが[(RS iH)x(RS i)y] nという式の有機ポリシラン(式中、x+y=1であり、Rは炭素数が1〜約6 の低級アルキル基、炭素数が2〜約6の低級アルケニル基、または炭素数が6〜 約10の置換もしくは非置換の低級アリール基であり、nは1より大きい整数で ある);(RaSi(H) (CH2)Qlという式の複数の反復構造単位を有 するポリカルボシラン(式中、RaはH2炭素数が1〜約6の低級アルキル基、 炭素数が3〜約6の環状アルキル基、または炭素数が6〜約10の置換または非 置換の低級アリール基であり、qは1以上の整数である);および[RbS i (H)O]nという式の複数の反復構造単位を有するポリシロキサン(式中、R bは炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約6の環状アルキル基、 または炭素数が6〜約10の置換または非置換の低級アリール基であり、nは1 以上の整数である)からなる群から選ばれるものである、請求の範囲第45項に 記載の製造方法。 47、ポリカルボシランが[Ra5i(H)−(CH2)Qlという式の反復構 造単位を少なくとも約25モル%含有し、またポリシロキサンが[R’ 5i( H)O]nという式の反復構造単位を少なくとも約25モル%含有する、請求の 範囲第46項に記載の製造方法。 48、R,Ra、およびRbが低級アルキル基である、請求の範囲第46項に記 載の製造方法。 49、R’が低級アルキル基であり、R2がHまたは低級アルキル基である、請 求の範囲第46項に記載の製造方法。 50.5i−H含有有機ケイ素ポリマーが有機ポリシランであり、シリルアミド の熱分解処理で得られる過剰の炭素が有機ポリシラン化合物の熱分解処理から得 られる過剰のケイ素と反応しうるだけの十分な量の有機ポリシランが加えられ、 このようにして遊離のケイ素または遊離の炭素を実質的に含まないセラミック生 成物が得られる、請求の範囲第46項に記載の製造方法。 51、不活性ガスの気流下にて十分な時間および十分な温度でプレセラミックポ リマーを熱分解処理してセラミック生成物を形成させる、請求の範囲第46項に 記載の製造方法。 52、有機ポリシラン対し@生生成シリルアミドのモル比が約4:1〜約1:4 の範囲である、請求の範囲第46項に記載の製造方法。 5B、5i−H含有有機ケイ素ポリマーがポリシロキサンであり、アンモニア雰 囲気下にて十分な時間および十分な温度でプレセラミック生成物を熱分解処理し てセラミック材料を形成させる、請求の範囲第46項に記載の製造方法。 54.5i−H含有有機ケイ素ポリマーがポリカルボシランと有機ポリシランと の混合物であり、有機ポリシランの熱分解処理で得られる過剰のケイ素がポリカ ルボシランおよび七左ユ注成シリルアミド重合体の熱分解処理から得られる過剰 の炭素と反応しうるだけの十分な量の有機ポリシランが加えられ、これによって 遊離炭素の量を低下亡しめる、請求の範囲第46項に記載の製造方法。j 以上 国際調査報告

Claims (54)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.プレセラミック有機ケイ素ポリマーを製造する方法であって、 (a)R1SiHX2(式中、R1は炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素 数が3〜約6の置換もしくは非置換の環状アルキル基、炭素数が2〜約6の置換 もしくは非置換の低級アルケニル基、または炭素数が6〜約10の置換もしくは 非置換の低級アリール基であり、Xはハロゲンである)およびRSiX3(式中 、RはH、炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約6の置換もしく は非置換の環状アルキル基、炭素数が2〜約6の置換もしくは非置換の低級アル ケニル基、または炭素数が6〜約10の置換もしくは非置換の低級アリール基で ある)の混合物と無水アンモニアとを溶液中で反応させて、前駆体ポリマーの混 合物を形成させる工程;および(b)前記前駆体ポリマーを、前記前駆体ポリマ ー中のNH官能基からの脱プロトン化が可能な塩基性触媒により反応させて、前 記プレセラミックポリマーを形成させる工程からなる製造方法。
  2. 2.前記プレセラミックポリマーを親電子化合物で処理する付加工程をさらに含 んだ、請求の範囲第1項に記載の製造方法。
  3. 3.XがC4であり、R1が低級アルキル基であり、そしてRがHまたは低級ア ルキル基である、請求の範囲第1項に記載の製造方法。
  4. 4.R1がCH3である請求の範囲第3項に記載の製造方法。
  5. 5.RがHまたはCH3である請求の範囲第4項に記載の製造方法。
  6. 6.請求の範囲第2項に記載の製造方法によって形成されるプレセラミックポリ マー。
  7. 7.請求の範囲第4項に記載の製造方法によって形成されるプレセラミックポリ マー。
  8. 8.請求の範囲第5項に記載の製造方法によって形成されるプレセラミックポリ マー。
  9. 9.R1SiHX2:RSiX3のモル比が約8:1〜約1:6である、請求の 範囲第1項に記載の製造方法。
  10. 10.前記モル比が約8:1〜約1:2である、請求の範囲第9項に記載の製造 方法。
  11. 11.R1SiHX2:RSiX3のモル比が約8:1〜約1:6である、請求 の範囲第3項に記載の製造方法。
  12. 12.前記モル比が約6:1〜約1:2である、請求の範囲第11項に記載の製 造方法。
  13. 13.R1SjHX2:RSjX3のモル比が約6:1〜約1:6である、請求 の範囲第4項に記載の製造方法。
  14. 14.前記モル比が約6:1〜約1:2である、請求の範囲第13項に記載の製 造方法。
  15. 15.前記モル比が約6:1〜約3:1である、請求の範囲第14項に記載の製 造方法。
  16. 16.前記モル比が約2:1〜約1:2である、請求の範囲第14項に記載の製 造方法。
  17. 17.R1SiHX2:RSiX3のモル比が約6:1〜約1:2である、請求 の範囲第5項に記載の製造方法。
  18. 18.前記モル比が約6:1〜約3:1である、請求の範囲第17項に記載の製 造方法。
  19. 19.前記モル比が約2:1〜約1:2である、請求の範囲第14項に記載の製 造方法。
  20. 20.前記プレセラミックポリマーが、不活性ガスの気流下において、セラミッ ク材料を形成するのに十分な時間および温度で熱分解処理される、請求の範囲第 2項に記載の製造方法。
  21. 21.前記プレセラミックポリマーが、アンモニアの気流下において、セラミッ ク材料を形成するのに十分な時間および温度で熱分解処理される、請求の範囲第 3項に記載の製造方法。
  22. 22.前記プレセラミツクポリマーが、アンモニアの気流下において、セラミッ ク材料を形成するのに十分な時間および温度で熱分解処理される、請求の範囲第 4項に記載の製造方法。
  23. 23.前記プレセラミックポリマーが、アンモニアの気流下において、セラミッ ク材料を形成するのに十分な時間および温度で熱分解処理される、請求の範囲第 5項に記載の製造方法。
  24. 24.前記塩基性触媒がアルカリ金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の 水素化物、金属水素化物錯体、アルカリ金属アルコキシド、アルカリ金属および アルカリ土類金属のアミド、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のシリルアミ ド、およびアルカリ金属有機化合物からなる群から選ばれるものである、請求の 範囲第1項に記載の製造方法。
  25. 25.前記親電子化合物がE−X1という式(式中、Eは有機基またはシリル基 であり、X1はハライド、スルフェート、またはスルホネートである)を有する 、請求の範囲第2項に記載の製造方法。
  26. 26.Eが低級アルキル基またはシリル基である、請求の範囲第25項に記載の 製造方法。
  27. 27.コアンモノリシス生成物中にC=C官能基を導入する工程、プレセラミッ ク繊維を形成させる工程、前記プレセラミック繊維をヒドロシリル化反応によっ て硬化させる工程、および前記硬化したプレセラミック繊維を熱分解処理する工 程をさらに含んだ、請求の範囲第2項に記載のプレセラミックポリマーからセラ ミック繊維を製造する方法。
  28. 28.RまたはR1に炭素数が2〜約6の置換もしくは非置換の低級アルケニル 基を適用することによって前記C=C官能基が導入される、請求の範囲第27項 に記載のセラミック繊維製造方法。
  29. 29.無水アンモニア、R1SiHX2、およびRSiX3からなる混合物に不 飽和官能基を有する第三の化合物を加えることによって前記C=C官能基が導入 される、請求の範囲第27項に記載のセラミック繊維製造方法。
  30. 30.電子ビーム照射、X線照射、または紫外線照射によって硬化が誘起される 、請求の範囲第27項に記載の製造方法。
  31. 31.Rが低級アルキル基または水素であり、R1が低級アルキル基であり、そ してプレセラミックポマリーがアンモニア気流下において、セラミック材料を形 成するのに十分な時間および温度で熱分解処理される、請求の範囲第2項に記載 の製造方法。
  32. 32.プレセラミック有機ケイ素ポリマーを製造する方法であって、 (a)Si−H反復構造単位を有する有機ケイ素ポリマーと少なくとも触媒量の シリルアミド重合体とを有機溶媒中において混合し、このときシリルアミドがR 1SiHX2(式中、R1が炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素数が3〜 約6の置換もしくは非置換の環状アルキル基、炭素数が2〜約6の置換もしくは 非置換の低級アルケニル基、または炭素数が6〜約10の置換もしくは非置換の 低級アリール基であり、Xはハロゲンである)およびR2Six3(式中、R2 はH、炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約6の置換もしくは非 置換の環状アルキル基、炭素数が2〜約6の置換もしくは非置換の低級アルケニ ル基、または炭素数が6〜約10の置換もしくは非置換の低級アリール基である )の混合物と無水アンモニアとを溶液中で反応させることによって形成されたシ リルアミド重合体であり、これによってポリシラザンを形成させ、そして前記ポ リシラザン中のNH官能基からの脱プロトン化が可能な塩基性触媒により前記ポ リシラザンを反応させて前記シリルアミド重合体を形成させる工程; (b)工程(8)の混合物を室温以上の温度で反応させる工程:および (c)反応混合物を反応性の親電子化合物で急冷して、前記プレセラミック有機 ケイ素ポリマーを形成させる工程、からなる製造方法。
  33. 33.Si−H含有有機ケイ素ポリマーが、[(RSiH)x(RSi)y]n という式の有機ポリシラン(式中、x+y=1であり、Rは炭素数が1〜約6の 低級アルキル基、炭素数が2〜約6の低級アルケニル基、または炭素数が6〜約 10の置換もしくは非置換の低級アリール基であり、nは1より大きい整数であ る);[RaSi(H)−(CH2)q]という式の複数の反復構造単位を有す るポリカルボシラン(式中、RaはH、炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭 素数が3〜約6の環状アルキル基、または炭素数が6〜約10の置換または非置 換の低級アリール基であり、qは1以上の整数である);および[RbSi(H )O]nという式の複数の反復構造単位を有するポリシロキサン(式中、Rbは 炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約6の環状アルキル基、また は炭素数が6〜約10の置換または非置換の低級アリール基であり、nは1より 大きい整数である)からなる群から選ばれるものである、請求の範囲第32項に 記載の製造方法。
  34. 34.前記ポリカルボシランが[RaSi(H)−(CH2)q]という式の反 復構造単位を少なくとも約25モル%を含み、また前記ポリシロキサンが[Rb Si(H)O]nという式の反復構造単位を少なくとも約25モル%を含む、請 求の範囲の第33項に記載の製造方法。
  35. 35.R,Ra,およびRbが低級アルキル基である請求の範囲第33項に記載 の製造方法。
  36. 36.R,Ra,およびRbがCH3である請求の範囲第33項に記載の製造方 法。
  37. 37.前記Si−H含有有機ケイ素ポリマーが有機ポリシランであり、そしてx =1,y=Oである、請求の範囲第33項に記載の製造方法。
  38. 38.前記反応混合物がE−X1という式の親電子化合物(式中、Eは低級アル キル基およびシリル基からなる群から選ばれるものであり、X1はハロゲン、ス ルフェート、およびスルホネートからなる群から選ばれるものである)で急冷さ れる、請求の範囲第33項に記載の製造方法。
  39. 39.Si−H含有有機ケイ素ポリマーが有機ポリシランであり、シリルアミド の熱分解処理で得られる過剰の炭素が有機ポリシラン化合物の熱分解処理から得 られる過剰のケイ素と反応しうるだけの十分な量のシリルアミド重合体が加えら れ、このようにして遊離のケイ素または遊離の炭素を実質的に含まないセラミッ ク生成物が得られる、請求の範囲第33項に記載の製造方法。
  40. 40.R1が低級アルキル基であり、R2がHまたは低級アルキル基である、請 求の範囲第33項に記載の製造方法。
  41. 41.前記プレセラミックポリマーを不活性ガス気流下で熱分解処理してセラミ ック材料を形成させる、請求の範囲第40項に記載の製造方法。
  42. 42.有機ポリシラン対シリルアミド重合体のモル比が約4:1〜約1:4の範 囲である、請求の範囲第39項に記載の製造方法。
  43. 43.プレセラミック生成物が、不活性雰囲気下にて、セラミック材料を形成さ せるのに十分な時間および温度で熱分解処理される、請求の範囲第33項に記載 の製造方法。
  44. 44.Si−H含有有機ケイ素ポリマーがポリシロキサンであり、プレセラミッ ク生成物ガ、アンモニア雰囲気下にて、セラミック材料を形成させるのに十分な 時間および温度で熱分解処理される、請求の範囲第33項に記載の製造方法。
  45. 45.プレセラミック有機ケイ素ポリマーを製造する方法であって、 (a)Si−H含有有機ケイ素ポリマーの存在下においてシリルアミド重合体を 生成させる工程であって、このときR1SiHX2(式中、R1は炭素数が1〜 約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約6の置換もしくは非置換の環状アルキル 基、炭素数が2〜約6の置換もしくは非置換の低級アルケニル基、または炭素数 が6〜約10め置換もしくは非置換の低級アリール基であり、Xはハロゲンであ る)とR2SiX3(式中、R2はH、炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭 素数が3〜約6の置換もしくは非置換の環状アルキル基、炭素数が2〜約6の置 換もしくは非置換の低級アルケニル基、または炭素数が6〜約10の置換もしく は非置換の低級アリール基である)との混合物のコアンモノリシス生成物を、ケ イ素原子に隣接した窒素原子からの脱プロトン化が可能な塩基性触媒により反応 させての場シリルアミド重合体を生成させる工程;(b)その場生成させたシリ ルアミド重合体とSi−H含有有機ケイ素ポリマーを室温で十分な時間反応させ る工程;および (c)本混合物を有機ハロゲン化物またはハロシランで急冷して、プレセラミッ ク有機ケイ素ポリマーを生成させる工程からなる製造方法。
  46. 46.Si−H含有有機ケイ素ポリマーが[(RSiH)x(RSi)y]nと いう式の有機ポリシラン(式中、x+y=1であり、Rは炭素数が1〜約6の低 級アルキル基、炭素数が2〜約6の低級アルケニル基、または炭素数が6〜約1 0の置換もしくは非置換の低級アリール基であり、nは1より大きい整数である );[RaSi(H)−(CH2)q]という式の複数の反復構造単位を有する ポリカルボシラン(式中、RaはH、炭素数が1〜約6の低級アルキル基、炭素 数が3〜約6の環状アルキル基、または炭素数が6〜約10の置換または非置換 の低級アリール基であり、qは1以上の整数である);および[RbSi(H) O]nという式の複数の反復構造単位を有するポリシロキサン(式中、Rbは炭 素数が1く約6の低級アルキル基、炭素数が3〜約6の環状アルキル基、または 炭素数が6〜約10の置換または非置換の低級アリール基であり、nは1以上の 整数である)からなる群から選ばれるものである、請求の範囲第45項に記載の 製造方法。
  47. 47.ポリカルボシランが[RaSi(H)−(CH2)q]という式の反復構 造単位を少なくとも約25モル%含有し、またポリシロキサンが[RbSi(H )O]nという式の反復構造単位を少なくとも約25モル%含有する、請求の範 囲第46項に記載の製造方法。
  48. 48.R,Ra,およびRbが低級アルキル基である、請求の範囲第46項に記 載の製造方法。
  49. 49.R1が低級アルキル基であり、R2がHまたは低級アルキル基である、請 求の範囲第46項に記載の製造方法。
  50. 50.Si−H含有有機ケイ素ポリマーが有機ポリシランであり、シリルアミド の熱分解処理で得ちれる過剰の炭素が有機ポリシラン化合物の熱分解処理から得 られる過剰のケイ素と反応しうるだけの十分な量の有機ポリシランが加えられ、 このようにして遊離のケイ素または遊離の炭素を実質的に含まないセラミック生 成物が得られる、請求の範囲第46項に記載の製造方法。
  51. 51.不活性ガスの気流下にて十分な時間および十分な温度でプレセラミックポ リマーを熱分解処理してセラミック生成物を形成させる、請求の範囲第46項に 記載の製造方法。
  52. 52.有機ポリシラン対その場生成シリルアミドのモル比が約4:1〜約1:4 の範囲である、請求の範囲第46項に記載の製造方法。
  53. 53.Si−H含有有機ケイ素ポリマーがポリシロキサンであり、アンモニア雰 囲気下にて十分な時間および十分な温度でプレセラミック生成物を熱分解処理し てセラミック材料を形成させる、請求の範囲第46項に記載の製造方法。
  54. 54.Si−H含有有機ケイ素ポリマーがポリカルボシランと有機ポリシランと の混合物であり、有機ポリシランの熱分解処理で得られる過剰のケイ素がポリカ ルボシランおよびその場生成シリルアミド重合体の熱分解処理から得られる過剰 の炭素と反応しうるだけの十分な量の有機ポリシランが加えられ、これによって 遊離炭素の量を低下せしめる、請求の範囲第46項に記載の製造方法。
JP62505456A 1986-08-22 1987-08-24 プレセラミック有機ケイ素ポリマーの製造方法 Pending JPH02500982A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US899,471 1986-08-22
US06/899,471 US4720532A (en) 1986-08-22 1986-08-22 Organopolysilazane precursors to silicon nitride-rich mixed SiC/Si3 N4

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4090391A Division JPH05247219A (ja) 1986-08-22 1992-02-27 プレセラミックス有機ケイ素ポリマーの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02500982A true JPH02500982A (ja) 1990-04-05

Family

ID=25411046

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62505456A Pending JPH02500982A (ja) 1986-08-22 1987-08-24 プレセラミック有機ケイ素ポリマーの製造方法
JP4090391A Pending JPH05247219A (ja) 1986-08-22 1992-02-27 プレセラミックス有機ケイ素ポリマーの製造方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4090391A Pending JPH05247219A (ja) 1986-08-22 1992-02-27 プレセラミックス有機ケイ素ポリマーの製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4720532A (ja)
JP (2) JPH02500982A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023510050A (ja) * 2020-05-07 2023-03-10 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ポリカルボシラザンおよびそれを含む組成物、ならびにそれを用いたケイ素含有膜の製造方法

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5055431A (en) * 1985-04-26 1991-10-08 Sri International Polysilazanes and related compositions, processes and uses
US5246738A (en) * 1985-04-26 1993-09-21 Sri International Hydridosiloxanes as precursors to ceramic products
JPS62290730A (ja) * 1986-06-10 1987-12-17 Shin Etsu Chem Co Ltd 有機シラザン重合体の製造方法
US4869854A (en) * 1986-10-31 1989-09-26 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Process for manufacturing organic silazane polymers and ceramics therefrom
CA1302619C (en) * 1987-06-08 1992-06-02 Gary Thomas Burns Silane modified polysilacyclobutasilazanes
JPH0662775B2 (ja) * 1987-06-12 1994-08-17 チッソ株式会社 新規ポリシラザン及びその製造方法
DE3733728A1 (de) * 1987-10-06 1989-04-20 Hoechst Ag Polymere hydridosilazane und verfahren zu ihrer herstellung sowie ihre verwendung
US5145813A (en) * 1987-12-11 1992-09-08 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Process for manufacturing organic silazane polymers and ceramics therefrom
JPH01153730A (ja) * 1987-12-11 1989-06-15 Shin Etsu Chem Co Ltd 有機シラザン重合体の製造方法
DE68926260T2 (de) * 1988-02-29 1996-08-22 Toa Nenryo Kogyo Kk Formkörper aus Keramik auf Siliciumnitrid-Basis und Verfahren zu ihrer Herstellung
US5194338A (en) * 1988-03-04 1993-03-16 Ethyl Corporation Preceramic composition containing silicon based powder
US5166001A (en) * 1988-03-04 1992-11-24 Ethyl Corporation Ceramic coatings
US4886860A (en) * 1988-03-23 1989-12-12 Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha Polymetalosilazane and process for preparing same
US4895889A (en) * 1988-05-12 1990-01-23 Ethyl Corporation Preceramic compositions
US5162136A (en) * 1988-08-01 1992-11-10 Blum Yigal D Process for increasing strength of glass by forming ceramic coating on glass surface
DE3833382A1 (de) * 1988-10-01 1990-04-05 Bayer Ag Verfahren zur herstellung feinteiliger carbide und nitride aus keramischen vorlaeuferverbindungen
DE3939448A1 (de) * 1988-12-03 1990-06-07 Hoechst Ag Hochfeste verbundkeramik, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
DE3840778A1 (de) * 1988-12-03 1990-06-07 Hoechst Ag Polysubstituierte oligosilazane und verfahren zu ihrer herstellung
DE3840773A1 (de) * 1988-12-03 1990-06-07 Hoechst Ag Sinterfaehiges keramikpulver, verfahren zu seiner herstellung, daraus hergestellte siliziumnitridkeramik, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung
DE3840779A1 (de) * 1988-12-03 1990-06-07 Hoechst Ag Polysubstituierte chlorhaltige silazanpolymere, verfahren zu ihrer herstellung, aus ihnen herstellbare, siliziumnitrid enthaltende keramische materialien, sowie deren herstellung
FR2639937B1 (fr) * 1988-12-07 1991-03-22 Atochem Compositions de precurseurs de ceramiques a base de polysilazanes et ceramiques obtenues par pyrolyse desdites compositions
US4942145A (en) * 1989-05-26 1990-07-17 Ethyl Corporation Preceramic compositions and ceramic products
US5070116A (en) * 1989-06-02 1991-12-03 Massachusetts Institute Of Technology Preceramic organosilicon-metal carbonyl polymers
US5190709A (en) * 1989-06-29 1993-03-02 Hercules Incorporated Reaction injection molding of ceramics using a ceramic precursor as a binder
US5240658A (en) * 1991-03-26 1993-08-31 Lukacs Iii Alexander Reaction injection molding of silicon nitride ceramics having crystallized grain boundary phases
US5171736A (en) * 1989-10-16 1992-12-15 Massachusetts Institute Of Technology Preceramic organosilicon-boron polymers
DE4002384A1 (de) * 1990-01-27 1991-08-01 Hoechst Ag (alpha),(omega)-chlorsilazane und verfahren zu ihrer herstellung
DE4013306A1 (de) * 1990-04-26 1991-10-31 Hoechst Ag Optische formkoerper aus siliziumnitrid, sowie verfahren zu deren herstellung
US5132354A (en) * 1990-06-15 1992-07-21 Ethyl Corporation Silicon nitride precursor polymer
US5198152A (en) * 1991-01-15 1993-03-30 Ethyl Corporation Preceramic compositions and ceramic products with an unsaturated organic or organosilicon compound
DE4114218A1 (de) * 1991-05-01 1992-11-05 Bayer Ag Organische silazanpolymere, verfahren zu ihrer herstellung, sowie ein verfahren zur herstellung von keramikmaterialien daraus
DE4114217A1 (de) * 1991-05-01 1992-11-05 Bayer Ag Organische silazanpolymere, verfahren zu ihrer herstellung, sowie ein verfahren zur herstellung von keramikmaterialien daraus
US5204380A (en) * 1991-08-29 1993-04-20 Massachusetts Institute Of Technology Preparation of silicon carbide ceramics from the modification of an Si-H containing polysilane
US5439780A (en) * 1992-04-29 1995-08-08 At&T Corp. Energy sensitive materials and methods for their use
DE69427457T2 (de) * 1993-12-17 2001-09-27 Honda Giken Kogyo K.K., Tokio/Tokyo Yttrium-enthaltendes Verbundpulver, gesinterter Verbundwerkstoff, und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19530404A1 (de) * 1995-08-18 1997-02-20 Bayer Ag Neue keramische Fasern im System Silicium-Bor-Stickstoff-Kohlenstoff
GB9609282D0 (en) * 1996-05-03 1996-07-10 Cambridge Display Tech Ltd Protective thin oxide layer
US6329487B1 (en) 1999-11-12 2001-12-11 Kion Corporation Silazane and/or polysilazane compounds and methods of making
US6620749B2 (en) * 2000-01-24 2003-09-16 Hc Chem Research And Service Corp. Light-weight black ceramic insulation
US6339034B1 (en) 2000-01-24 2002-01-15 Hc Chem Research & Service Corp. Light-weight ceramic insulation
US7470450B2 (en) * 2004-01-23 2008-12-30 Intel Corporation Forming a silicon nitride film
JP4482016B2 (ja) * 2007-06-29 2010-06-16 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 複合セラミックスの製造方法、複合セラミックス、およびセラミックフィルタアセンブリ
US7842774B2 (en) * 2007-07-24 2010-11-30 United Technologies Corporation Preceramic silazane polymer for ceramic materials
JP4513912B2 (ja) 2008-03-21 2010-07-28 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置用ベルト、ベルト張架装置及び画像形成装置
US10961354B1 (en) * 2017-09-06 2021-03-30 Hrl Laboratories, Llc Formulations for 3D printing of hydrosilylation-modified polysilazanes
CN114456390B (zh) * 2022-01-26 2023-04-14 江西信达航科新材料科技有限公司 一种含氟聚硅氮烷及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60226890A (ja) * 1984-01-19 1985-11-12 マサチユ−セツツ・インステチユ−ト・オブ・テクノロジ− プレセラミツク有機シラザン重合体
JPS6211729A (ja) * 1985-06-26 1987-01-20 ロ−ヌ−プ−ラン・スペシアリテ・シミ−ク ≡SiH基及び≡Si―NH―基を含有するポリシラザンの熱処理方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3108985A (en) * 1960-11-02 1963-10-29 Dow Corning Polysiloxane polymer with a calcined volatile-free filler
DE2218960A1 (de) * 1972-04-19 1973-11-08 Bayer Ag Formkoerper aus mogenen mischungen von siliciumcarbid und siliciumnitrid und verfahren zu ihrer erstellung
DE2243527A1 (de) * 1972-09-05 1974-04-18 Bayer Ag Formkoerper aus homogenen mischungen von siliciumcarbid und siliciumnitrid und verfahren zu ihrer herstellung
US4310651A (en) * 1979-03-26 1982-01-12 Dow Corning Corporation Method for preparing silicon carbide
US4312970A (en) * 1981-02-20 1982-01-26 Dow Corning Corporation Silazane polymers from {R'3 Si}2 NH and organochlorosilanes
US4650837A (en) * 1985-09-30 1987-03-17 Massachusetts Institute Of Technology Method for converting Si-H containing polycarbosilanes to new and useful preceramic polymers and ceramic materials
US4645807A (en) * 1985-07-18 1987-02-24 Massachusetts Institute Of Technology Method for forming new preceramic polymers for SiC and Si3 N4 /SiC systems

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60226890A (ja) * 1984-01-19 1985-11-12 マサチユ−セツツ・インステチユ−ト・オブ・テクノロジ− プレセラミツク有機シラザン重合体
JPS6211729A (ja) * 1985-06-26 1987-01-20 ロ−ヌ−プ−ラン・スペシアリテ・シミ−ク ≡SiH基及び≡Si―NH―基を含有するポリシラザンの熱処理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023510050A (ja) * 2020-05-07 2023-03-10 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ポリカルボシラザンおよびそれを含む組成物、ならびにそれを用いたケイ素含有膜の製造方法
US11999827B2 (en) 2020-05-07 2024-06-04 Merck Patent Gmbh Polycarbosilazane, and composition comprising the same, and method for producing silicon-containing film using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05247219A (ja) 1993-09-24
US4720532A (en) 1988-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02500982A (ja) プレセラミック有機ケイ素ポリマーの製造方法
US4820783A (en) Method for forming new preceramic polymers for SiC and Si3 N4/SiC
US4650837A (en) Method for converting Si-H containing polycarbosilanes to new and useful preceramic polymers and ceramic materials
EP0153008B1 (en) Preceramic organosilazane polymers
US4639501A (en) Method for forming new preceramic polymers containing silicon
US4719273A (en) Method for forming new preceramic polymers containing silicon
EP0295062B1 (en) Polysilacyclobutasilazanes
JPS6121567B2 (ja)
JP2532453B2 (ja) Si−H含有ポリシロキサンを新規で有用なプレセラミツクポリマ−及びセラミツク物質に転化させる方法
EP0123934A1 (en) Polysilane precursors containing olefinic groups for silicon carbide
JPS63210133A (ja) 有機シラザン重合体の製造方法
KR940007325B1 (ko) 폴리실라메틸레노실란 중합체의 제조방법
US5629249A (en) Silicon carboxide fibers from gel spinning cyclosiloxane polymer precursors
EP0209360A2 (en) Method for converting organosilicon polymers containing Si-H units to new and useful preceramic polymers and ceramic materials
JPH0426612B2 (ja)
JPS6092294A (ja) 枝分れポリシラ炭化水素
JPH05331293A (ja) 熱硬化性ケイ素ホウ素含有共重合体及びその製法
EP0278001B1 (en) Method for using organopolysilazane precursors to form new preceramic polymers and silicon nitride-rich ceramic materials
JPH09227685A (ja) 新規フッ素変性シリコーン
CA1263796A (en) Method for converting si-h containing polycarbosilanes to new and useful preceramic polymers and ceramic materials
CA1304875C (en) Method for converting organosilicon polymers containing sih repeat units and organopolysilazane precursors to new and useful polymers and silicon nitride enriched ceramic materials
JP3606900B2 (ja) 低酸素窒化硅素質セラミックス成形体、繊維及びその製造方法
Seyferth et al. Organopolysilazane precursors to silicon nitride-rich mixed SiC/Si 3 N 4
Abarca SYNTHESIS OF HYBRID ORGANIC-INORGANIC POLYMER
JPH0559181A (ja) 炭化ケイ素プレセラミツクビニル含有ポリマーの製造方法