JPH0325452B2 - - Google Patents

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JPH0325452B2
JPH0325452B2 JP60111125A JP11112585A JPH0325452B2 JP H0325452 B2 JPH0325452 B2 JP H0325452B2 JP 60111125 A JP60111125 A JP 60111125A JP 11112585 A JP11112585 A JP 11112585A JP H0325452 B2 JPH0325452 B2 JP H0325452B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substituted polyacetylene
organopolysiloxane
substituted
polymer
composition
Prior art date
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Expired
Application number
JP60111125A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61268745A (en
Inventor
Minoru Takamizawa
Akira Yamamoto
Shigehiro Nagura
Koichi Ito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP60111125A priority Critical patent/JPS61268745A/en
Publication of JPS61268745A publication Critical patent/JPS61268745A/en
Publication of JPH0325452B2 publication Critical patent/JPH0325452B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/44Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in a single one of groups B01D71/26-B01D71/42

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オルガノポリシロキサン−置換ポリ
アセチレン組成物に関するものであり、詳しくは
気体透過性、特に経時的安定性の高い酸素透過性
を有し、機械的強度の高い成形物を与えるオルガ
ノポリシロキサン−置換ポリアセチレン組成物に
関する。 〔従来の技術〕 最近、かさ高い置換基を有する置換アセチレン
の重合についていくつか報告されており、得られ
るポリマーの特性が注目されている。〔Polymer
Preprints,31(6)1189(1982)、同32(2)181(1983)

32(6)1171(1983)、同32(6)1175(1983)等〕。特
に、ポリトリメチルシリルプロピン: 【式】(式中、Meはメチル基) がきわめて大きな気体透過性を有する素材である
ことが報告されている。〔Polymer Preprints,
32(10),2981(1983)、特開昭59−154106〕。 本発明者らも、次の一般式: で表わされる繰返し単位からなる高い置換基を有
する置換ポリアセチレン化合物について検討した
ところ、適当な溶媒に可溶であり、成形性、強度
がすぐれており、また気体透過性が大きいという
特徴と有することを確認した。 最近、高分子物質の物理的性質の改質や新たな
機能の導入方法として、相互侵入型高分子網目構
造(IPN,Interpenetratating Polymer
Networks)の形成が注目されている〔J.
Polymer Sci.:Macromolecular Reviews,12
141〜181(1977);ポリマーアロイ(高分子学会
編)338〜348;プラスチツクス、27,50〜53
(1976);高分子,33,632(1984);化学工業,26
1025〜1028(1984)が、特に、シリコーンへの
IPNの応用については種々の提案がなされている
〔特開昭50−151958号、米国特許第4250074号、特
開昭58−189257号〕。特開昭50−151958号公報は、
アクリル酸系の親水性ポリマーとシロキサンとの
IPNに関するものであり、コンタクトレンズ材料
として好適な固体成形体を提供するというもので
ある。米国特許第4250074号は、エポキシ樹脂と
シロキサンとのIPNに関するものであり、エポキ
シ樹脂の耐酸性、耐溶剤性を改良するというもの
である。また、特開昭58−189257号公報は、熱可
塑性プラスチツクとシロキサンとのIPNに関する
ものであり、熱可塑性樹脂マトリツクスの機械的
特性を保持したまま、シリコーンが有する表面特
性及び誘電特性を付与するというものである。こ
のように、気体透過性材料をIPNによつて改質す
るといる試みは、従来まつたく行なわれていな
い。 〔発明が解決しようとする問題点〕 前述のように、かさ高い置換基を有する置換ポ
リアセチレン類は高い気体透過性を有する材料で
あるが、経時的安定性が低く、気体透過性が次第
に低下する傾向があるため、気体分離膜等に成形
した場合に長期にわたつて安定した性能が得られ
ないという問題がある。 そこで、本発明の目的は、置換ポリアセチレン
類のすぐれた気体透過性能を保持させたまま、そ
の経時安定性を改良した高分子組成物を提供する
ことにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記従来の置換ポリアセチレン類の
問題点を解決するものとして、 (A) 一般式() 【式】 …() 〔式中、R1は水素原子またはメチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基等の低級アルキル基
であり、またR2,R3,R4は同一でも異なつても
よく、水素原子、または炭素原子数1〜8の1価
炭化水素基、例えばメチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基等のアルキル基;フエニル基等の
アリール基、または例えば式 で示されるケイ素原子含有1価有機基(式中の
R5はメチル基、クロロメチル基またはフエニル
基であり、aは1または2の数である;Meはメ
チル基を意味する)である。〕 で表わされる構造単位の1種もしくは2種以上を
有する置換ポリアセチレン化合物と、 (B) 前記置換ポリアセチレン化合物に対し、0.1
〜100重量%のオルガノポリシロキサンとから
なり、相互侵入型網目構造を有するオルガノポ
リシロキサン−置換ポリアセチレン組成物(以
下、「ポリマー組成物」と略称する)を提供す
るものである。 本発明のポリマー組成物は、前記一般式()
で表わされる構造単位の1種もしくは2種以上を
有する置換ポリアセチレン化合物に、相互架橋性
を有する少なくとも2種のオルガノシロキサン・
プレポリマーを前記置換ポリアセチレン化合物に
対し0.1〜100重量%のオルガノポリシロキサンが
生成するように混合後、該オルガノシロキサン・
プレポリマーを架橋させることにより製造するこ
とができる。通常、置換ポリアセチレン化合物
100重量部に対し、0.1〜100重量部のプレポリマ
ーを使用すればよい。 ポリマー組成物の(A)成分である置換ポリアセチ
レン化合物は、一般式() 〔式中、R1,R2,R3およびR4は一般式()
と同じである〕 で表わされる置換アセチレン化合物(モノマー)
の1種または2種以上を単独重合または共重合す
ることにより製造される。すなわち、例えば、ト
ルエン、シクロヘキサンなどの有機溶媒中で
WClb,NbCl5,TaCl5などの重合触媒の存在下
に温度30〜130℃で重合あるいは共重合させるこ
とにより製造され、生成したポリマーはメタノー
ル中で沈殿させ精製し、回収される。 置換ポリアセチレン化合物の重合方法は上記例
示に限定されるものではなく、また重合の際には
上記一般式()の置換ポリアセチレン化合物以
外の、ケイ素を含まない他のアセチレン誘導体と
共重合することもでき、あるいはまたポリマーの
不飽和結合の一部を水添したものも用いることが
できる。したがつて、置換ポリアセチレン化合物
は、一般式()の構造単位以外の構造単位を含
むことができるが、組成物の気体透過性の点では
一般式()の構造単位が、少なくとも50モル%
以上、特に80モル%以上であることが好ましく、
100モル%であることが最も好ましい。 このように、(A)成分の置換ポリアセチレン化合
物は、同一の一般式()で表わされる構造単位
からなるホモポリマーでもよく、2種以上の一般
式()で表わされる構造単位からなり、場合に
よつてはさらに別の構造単位を含むコポリマーで
もよい。さらにはこのようなポリマーの混合ポリ
マーでもよい。 この置換ポリアセチレン化合物は、ポリスチレ
ン換算の分子量がおおよそ105以上であることが
望ましく、分子量があまりにも小さいものである
と、ポリマー組成物をフイルム等にした場合の機
械的強度が低くなり、実用的でない。 以上説明した置換ポリアセチレン化合物の中で
も、次式(): 式(): で表わされる構造単位からなり、式()の構造
単位を30〜95モル、式()の構造単位を70〜5
モル%含有するポリマーが、(B)成分を生成するた
めのオルガノシロキサン・プレポリマーとの相溶
性が良好で、また得られるポリマー組成物の気体
透過性能がすぐれており、特に好ましい。 本発明のポリマー組成物の(B)成分であるオルガ
ノポリシロキサンは、前記のように、相互架橋性
を有する少なくとも2種のオルガノシロキサン・
プレポリマーを(A)成分の置換ポリアセチレン化合
物と混合した状態を架橋させることにより、IPN
を形成した状態で得られる。 上記製法に用いられる相互架橋性を有するオル
ガノシロキサンのプレポリマーとしては、(a)付加
型反応により架橋するもの、(b)縮合型反応により
架橋するもの、および(c)フリーラジカル型反応に
より架橋するものが挙げられる。これらの相互架
橋性のオルガノシロキサンのプレポリマーは(A)成
分の置換ポリアセチレン化合物の適当な溶媒、例
えばトルエン、ベンゼン、シクロヘキサンなどの
炭化水素などの溶液に混合し、必要に応じて適当
な触媒を加え、適当な形に成形した後、架橋処理
を行なうか、もしくは架橋処理を行なつた後に適
当な形に成形することによつて、置換ポリアセチ
レン化合物とオルガノポリシロキサンのIPNを形
成したポリマー組成物が得られる。 具体的には、上記(a)型のプレポリマーとして
は、一分子中に少なくとも2個のビニル基を有す
るオルガノポリシロキサンと一分子中にSi−H結
合を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサ
ンとの組み合わせや、一分子中に少なくとも2個
のビニル基を有するオルガノポリシロキサンと一
分子中に少なくとも2個のメルカプト基を有する
オルガノポリシロキサンとの組み合わせなどが使
用でき、前者は白金系、ロジウム系等の触媒、好
ましくは塩化白金酸、塩化白金酸とオレフインま
たはビニルシロキサンとの錯体を触媒として使用
し、加熱処理することにより、後者は光照射によ
り架橋することができる。一般的にビニル基のモ
ル数に対して、−SiH結合のモル数あるいはメル
トカプト基のモル数は1:5〜5:1の範囲が好
ましく、またメルカプト基とSiCH=CH2との光
架橋を行なう場合には光増感剤の添加が好まし
い。 また、(b)型のプレポリマーとしては、一分子中
にSiOH基を少なくとも2個有するオルガノポリ
シロキサンと1分子中にSi−X基〔ここで、Xは
−H基、−OH基、−OCH3基、−OC2H5基、
【式】【式】 【式】【式】 【式】 (R1,R2は水素、低級アルキル基を示す)等を
示す〕を少なくとも2個有するオルガノポリシロ
キサンとの組み合わせによる、脱水素型、脱水
型、脱アルコール型、脱酢酸型、脱ヒドロキシア
ミン型、脱オキシム型、脱アミン型、脱アセトン
型等のプレポリマーがあげられ、それぞれ各反応
促進の公知の触媒の使用が好ましい。 (c)型プレポリマーとしては、一分子中にビニル
基とメチル基を有するオルガノポリシロキサンが
使用でき、有機過酸化物等を添加し、加熱により
架橋を行なう。 得られるポリマー組成物においては、(A)成分の
置換ポリアセチレン化合物に対し、(B)成分のオル
ガノポリシロキサンが0.1〜100重量%であり、該
ポリマーを製造する際には(A)成分100重量部当り
0.1〜100重量部のオルガノポリシロキサン・プレ
ポリマーを使用する。ポリマー組成物中の(A)成分
に対し(B)成分のオルガノポリシロキサンが0.1重
量%未満であると、得られるポリマー組成物の気
体透過性を経時的に安定性することは困難であ
り、100重量%を超えるとポリマー組成物がゴム
状となり、機械的強度が小さくなる。 本発明の組成物は、一定の形状を有する成形体
として製造することができ、また製造後所要の形
状に成形加工することもできる。また、単独で成
形体とすることができるとともに、用途に応じて
多孔質基材等の上に成形することにより複合材料
として成形することもできる。可能な成形体の形
能、形状は制限されず、例えば、分離膜として使
用する場合には、実質的には孔を有しないち密層
を有する膜とすることが必要であるが、本発明の
組成物単独で均質膜あるいはち密層を有する不均
質膜として使用することができ、また多孔質平膜
基材、多孔質中空管基材、多孔質中空系基材等の
上に成形することにより複合膜として使用するこ
とができる。 〔実施例〕 本発明を、以下、実施例により具体的に説明す
る。以外において、単に部とあるのは、いずれも
重量部を示す。 実施例 1 トルエン160部に五塩化タンタル1部を溶解し、
1−トリメチルシリル−1−プロピン 18部と、1−(1′,1′,3′,3′−テトラメチル−
1′,3′−ジシラ−ブチル)−1−プロピン 2部とを添加し、80℃で3時間重合させ、反応
混合物を過剰のメタノール中に注いで、生成した
ポリマーを沈殿させたのち精製し、ポリスチレン
換算重量平均分子量1.6×106の共重合体を得た。
この共重合体の2重量%のトルエン溶液100部に、
100g中にビニル基を0.21モル含有する両端にビ
ニル基を有するジメチルポリシロキサン 0.80部、両端にSiH基を有するジメチルポリシ
ロキサン 0.17部、100g中に、SiH基を1.54モル含有する
多官能のメチルハイドロジエンポリシロキサン 0.07部を加え、混合した。この時の置換ポリア
セチレン対するシロキサン成分の重量分率は52.0
重量%であり、SiH基/ビニル基のモル比は1.24
である。白金系触媒として、塩化白金酸とビニル
シロキサンの錯体(Pt濃度2%)をオルガノハ
イドロジエンポリシロキサン成分に対して0.3重
量%の量で添加、混合し、得られた混合溶液をキ
ヤストした後、120℃で1時間加熱処理し、シリ
コーン成分を架橋させ、膜厚10μmの均質で透明
なフイルムを作つた。得られたフイルムのIRス
ペクトルではSi−H結合による吸収は認められず
Si−H結合はほとんど残存していなかつた。また
1030cm-1〜1100cm-1にはシロキサン結合による吸
収、1260cm-1、および800cm-1付近にはSi−CH3
結合による吸収が見られた。このフイルムについ
て気体透過性能を評価したところ酸素透過係数
Po2=3.5×10-8〔cm3(STP)・cm/cm2・秒・cm
Hg〕、酸素と窒素の透過係数の比PO2/PN2=2.7
であつた。一方、このフイルムを100℃、湿度100
%の条件下500Hr加熱加湿処理した後、気体透過
性能を評価したが、PO2,PO2/PN2は変化なく、
安定した性能を示した。またフイルムの引張強度
は上記加熱加湿処理後も320Kg/cm2であり、じゆ
うぶん薄膜化に耐えるものであつた。 比較例 1 実施例1において、置換ポリアセチレンにシロ
キサン成分を混合後、加後架橋を行わなかつたと
ころ、シロキサン成分がフイルム表面に一部遊離
して均質なフイルムとならず、また気体透過性の
経時安定性は何ら改良されなかつた。 比較例 2 実施例1で得られた置換ポリアセチレン共重合
体のトルエン溶液をキヤストすることにより得ら
れた膜厚10μのフイルムを作つた。このフイルム
について気体透過性能を評価したところ、初期は
PO2=3×10-7〔cm3(STP)・cm/cm2・秒・cmHg〕
と大きいものであつたが、PO2/PN2=1.6と小さ
く、また100℃、湿度100%RHの条件下500Hr処
理した後は、PO2=1.0×10-8〔cm3(STP)・cm/
cm2・秒・cmHg〕に低下し、経時安定性がないも
のであつた。 実施例 2 実施例1と同様に製造した置換ポリアセチレン
共重合体を用いて、この共重合体の2重量%のト
ルエン溶液100部に、100g中にビニル基を0.70モ
ル含有する多官能型のオルガノビニルシロキサン 0.20部、100g中にSiH基を0.5モル含有する多
官能型のメチルメルカプトエチルポリシロキサン 0.30部、ベンゾフエノンをメチルメルカプトエ
チルポリシロキサンの0.3重量%の量で添加し、
混合し、得られた混合溶液をポリサルホン多孔質
膜上にキヤスト、担持した後、低エネルギー紫外
線を20分間照射することにより、シリコーン成分
を架橋させ、複合フイルムを製作した。このフイ
ルムの気体透過性能を測定したところ、酸素透過
速度QO2=1.6×10-4〔cm3(STP)/cm2・秒・cm
Hg〕であり、100℃、湿膜100%RHの条件下
500Hr処理した後も変化なかつた。 実施例 3 トルエン150部に五塩化タンタルを500mg溶解
し、ついで1−トリメチルシリル−1−プロピン を15g添加し、80℃で6時間重合した。反応混合
物を過剰メタノール中で沈殿させ、精製し、式 に相当するポリスチレン換算重量平均分子量7.0
×105の重合体13.5gを得た。この重合体の2重
量%のトルエン溶液100部に100g中にビニル基を
0.15モル含有する両端にビニル基を有するジメチ
ルポリシロキサン0.30部および両端にSiH基を有
するジメチルポリシロキサン 0.25部を加え混合し、さらに白金触媒として塩
化白金酸とビニルシロキサンの錯体(Pt濃度2
%)をオルガノハイドロジエンポリシロキサン成
分に対して0.3重量%の量で添加し、得られた混
合溶媒をキヤストし、100℃、1時間乾燥、加熱
処理を行ない、シリコーン成分を架橋させた。膜
厚7μmの均質で透明なフイルムが得られ、このフ
イルムの気体透過性能を測定したころ、酸素透過
係数PO2=6.0×10-8〔cm3(STP)・cm/cm2・秒・cm
Hg〕、PO2/PN2=2.3で、引張強度は380Kg/cm2
あつた。 実施例 4 実施例3と同様に製造した置換ポリアセチレン
を用いて、この重合体の2重量%のトルエン溶液
100部に、脱オキシム型シリコーンRTV(商品名
KE−45、信越化学製)を0.8部、トルエンに稀釈
して添加、混合した後、キヤストし100℃で3時
間、乾燥、加熱処理を行ない、シリコーン成分を
架橋させた。膜厚10μmの均質で透明なフイルム
が得られ、良好な気体透過性能、フイルム強度を
有していた。 実施例 5〜7 表1に示す(A)成分、(B)成分からなるポリマー組
成分を表記の条件で製造した。組成を表1にまと
めて示す。いずれも膜厚5μm以下の薄膜とするこ
とが可能であり、気体透過性能、引張強度ともに
良好で経時的にも安定なフイルムとすることがで
きた。 【表】 【表】 〔発明の効果〕 本発明のオルガノポリシロキサン−置換ポリア
セチレン組成物は、置換ポリアセチレンのすぐれ
た気体透過性能を保持したまま、経時的に変化す
ることのない安定した性能を有する。また、機械
的強度が大きく、太陽光等の曝露下で使用しても
安定で、紫外線等による強度低下を起こしにくい
成形物を提供することができる。 本発明の組成物は、特に酸素透過性が大きく、
酸素分離膜、コンタクトレンズなどの材料として
好適である。また該組成物は水よりもエタノール
等の有機溶媒との親和性が大きいので、例えばア
ルコールを含む溶液からアルコールを分離する液
体分離膜としての利用や、あるいかレジスト材料
としての利用が期待される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an organopolysiloxane-substituted polyacetylene composition, and more specifically, an organopolysiloxane-substituted polyacetylene composition having gas permeability, particularly oxygen permeability with high stability over time. , relates to organopolysiloxane-substituted polyacetylene compositions that give molded articles with high mechanical strength. [Prior Art] Recently, there have been several reports on the polymerization of substituted acetylenes having bulky substituents, and the properties of the resulting polymers have attracted attention. [Polymer
Preprints, 31 (6) 1189 (1982), 32 (2) 181 (1983)
,
32 (6) 1171 (1983), 32 (6) 1175 (1983), etc.]. In particular, it has been reported that polytrimethylsilylpropyne: [Formula] (wherein Me is a methyl group) is a material with extremely high gas permeability. [Polymer Preprints,
32(10), 2981 (1983), Japanese Patent Publication No. 59-154106]. The inventors also used the following general formula: When we investigated a substituted polyacetylene compound having a high substituent group consisting of repeating units represented by confirmed. Recently, interpenetrating polymer networks (IPN) have been developed as a method for modifying the physical properties of polymeric materials and introducing new functions.
Networks) is attracting attention [J.
Polymer Sci.: Macromolecular Reviews, 12 ,
141-181 (1977); Polymer alloys (edited by the Society of Polymer Science) 338-348; Plastics, 27 , 50-53
(1976); Polymer, 33 , 632 (1984); Chemical Industry, 26 ,
1025-1028 (1984), especially for silicone.
Various proposals have been made regarding the application of IPN [JP-A-50-151958, US Pat. No. 4,250,074, JP-A-58-189257]. Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-151958 is
The combination of acrylic acid-based hydrophilic polymer and siloxane
The present invention relates to IPN and provides a solid molded body suitable as a contact lens material. US Pat. No. 4,250,074 relates to IPN of epoxy resin and siloxane, and is intended to improve the acid resistance and solvent resistance of epoxy resin. Furthermore, JP-A-58-189257 relates to an IPN of thermoplastic plastic and siloxane, which is said to impart the surface properties and dielectric properties of silicone while retaining the mechanical properties of the thermoplastic resin matrix. It is something. As described above, no attempts have been made to modify gas permeable materials with IPN. [Problems to be solved by the invention] As mentioned above, substituted polyacetylenes having bulky substituents are materials with high gas permeability, but their stability over time is low and gas permeability gradually decreases. Because of this tendency, there is a problem that stable performance cannot be obtained over a long period of time when formed into a gas separation membrane or the like. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a polymer composition that maintains the excellent gas permeability of substituted polyacetylenes and has improved stability over time. [Means for Solving the Problems] The present invention solves the problems of the conventional substituted polyacetylenes as described above . an atom or a lower alkyl group such as a methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, and R 2 , R 3 , and R 4 may be the same or different, and a hydrogen atom or a carbon atom having 1 to 8 carbon atoms. valent hydrocarbon groups, e.g. alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl; aryl groups such as phenyl, or e.g. A silicon atom-containing monovalent organic group represented by (in the formula
R 5 is a methyl group, a chloromethyl group or a phenyl group, a is a number of 1 or 2; Me means a methyl group). ] A substituted polyacetylene compound having one or more types of structural units represented by (B) 0.1 to the substituted polyacetylene compound;
The present invention provides an organopolysiloxane-substituted polyacetylene composition (hereinafter abbreviated as "polymer composition") comprising ~100% by weight of organopolysiloxane and having an interpenetrating network structure. The polymer composition of the present invention has the general formula ()
A substituted polyacetylene compound having one or more types of structural units represented by the above is combined with at least two types of organosiloxanes having mutual crosslinking properties.
After mixing the prepolymer to form an organopolysiloxane of 0.1 to 100% by weight based on the substituted polyacetylene compound, the organosiloxane
It can be manufactured by crosslinking a prepolymer. Typically substituted polyacetylene compounds
The prepolymer may be used in an amount of 0.1 to 100 parts by weight per 100 parts by weight. The substituted polyacetylene compound which is component (A) of the polymer composition has the general formula () [In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are general formulas ()
] Substituted acetylene compound (monomer) represented by
It is produced by homopolymerizing or copolymerizing one or more of the following. i.e. in organic solvents such as toluene, cyclohexane, etc.
It is produced by polymerization or copolymerization at a temperature of 30 to 130°C in the presence of a polymerization catalyst such as WClb, NbCl 5 or TaCl 5 , and the resulting polymer is purified and recovered by precipitation in methanol. The polymerization method of the substituted polyacetylene compound is not limited to the above example, and during polymerization, it is also possible to copolymerize with other silicon-free acetylene derivatives other than the substituted polyacetylene compound of the above general formula (). Alternatively, a polymer in which some of the unsaturated bonds are hydrogenated can also be used. Therefore, the substituted polyacetylene compound may contain structural units other than the structural units of the general formula (), but in terms of gas permeability of the composition, the structural units of the general formula () are at least 50 mol%.
or more, preferably 80 mol% or more,
Most preferably it is 100 mol%. In this way, the substituted polyacetylene compound as component (A) may be a homopolymer consisting of structural units represented by the same general formula (), or may be a homopolymer consisting of structural units represented by two or more general formulas (), and in some cases It may even be a copolymer containing other structural units. Furthermore, a mixed polymer of such polymers may be used. It is desirable that this substituted polyacetylene compound has a molecular weight of about 10 5 or more in terms of polystyrene; if the molecular weight is too small, the mechanical strength of the polymer composition when made into a film etc. will be low, making it impractical. Not. Among the substituted polyacetylene compounds explained above, the following formula (): formula(): It consists of a structural unit represented by 30 to 95 moles of the structural unit of formula (), and 70 to 5 moles of the structural unit of formula ().
The polymer containing mol% is particularly preferred because it has good compatibility with the organosiloxane prepolymer for producing component (B) and the resulting polymer composition has excellent gas permeability. As mentioned above, the organopolysiloxane which is the component (B) of the polymer composition of the present invention is composed of at least two kinds of organosiloxanes having mutual crosslinking properties.
By crosslinking the prepolymer mixed with the substituted polyacetylene compound (A), IPN
It is obtained in a state where it is formed. The inter-crosslinkable organosiloxane prepolymers used in the above production method include (a) those that are crosslinked by an addition type reaction, (b) those that are crosslinked by a condensation type reaction, and (c) those that are crosslinked by a free radical type reaction. There are things that do. These intercrosslinkable organosiloxane prepolymers are mixed with a solution of the substituted polyacetylene compound (A) in a suitable solvent, such as a hydrocarbon such as toluene, benzene, or cyclohexane, and if necessary, a suitable catalyst is added. In addition, a polymer composition in which an IPN of a substituted polyacetylene compound and an organopolysiloxane is formed by molding into an appropriate shape and then crosslinking, or by crosslinking and then molding into an appropriate shape. is obtained. Specifically, the above type (a) prepolymer is composed of an organopolysiloxane having at least two vinyl groups in one molecule and an organopolysiloxane having at least two Si-H bonds in one molecule. Combinations of organopolysiloxanes having at least two vinyl groups in one molecule and organopolysiloxanes having at least two mercapto groups in one molecule can be used, and the former may be platinum-based, rhodium-based, etc. The latter can be crosslinked by light irradiation by using as a catalyst, preferably chloroplatinic acid, a complex of chloroplatinic acid and an olefin or a vinylsiloxane, and by heat treatment. Generally, the number of moles of -SiH bond or the number of moles of meltcapto group is preferably in the range of 1:5 to 5:1 with respect to the number of moles of vinyl group, and photocrosslinking between mercapto group and SiCH= CH2 is generally preferred. When carried out, it is preferable to add a photosensitizer. Type (b) prepolymers include organopolysiloxanes having at least two SiOH groups in one molecule and Si-X groups in one molecule [where X is -H group, -OH group, - 3 OCH groups, 5 −OC 2 H groups,
[Formula] [Formula] [Formula] [Formula] [Formula] (R 1 and R 2 represent hydrogen or a lower alkyl group) etc. , dehydrated type, dealcoholized type, acetated type, dehydroxyamine type, deoxime type, deamined type, and deacetonized type, and it is preferable to use a known catalyst for promoting each reaction. As the type (c) prepolymer, an organopolysiloxane having a vinyl group and a methyl group in one molecule can be used, and an organic peroxide or the like is added thereto and crosslinked by heating. In the resulting polymer composition, the organopolysiloxane component (B) accounts for 0.1 to 100% by weight of the substituted polyacetylene compound component (A), and when producing the polymer, 100% by weight of component (A) is used. per department
From 0.1 to 100 parts by weight of organopolysiloxane prepolymer is used. If the organopolysiloxane component (B) is less than 0.1% by weight relative to component (A) in the polymer composition, it is difficult to stabilize the gas permeability of the resulting polymer composition over time. When it exceeds 100% by weight, the polymer composition becomes rubbery and its mechanical strength decreases. The composition of the present invention can be manufactured as a molded article having a certain shape, and can also be molded into a desired shape after manufacturing. Moreover, it can be made into a molded body alone, and it can also be molded as a composite material by molding it on a porous base material or the like depending on the purpose. There are no restrictions on the formability or shape of the molded product. For example, when used as a separation membrane, it is necessary to have a dense layer with substantially no pores. The composition alone can be used as a homogeneous membrane or a heterogeneous membrane with a dense layer, and can also be molded onto a porous flat membrane substrate, a porous hollow tube substrate, a porous hollow system substrate, etc. It can be used as a composite membrane. [Example] The present invention will be specifically described below with reference to Examples. In all other cases, parts are by weight. Example 1 1 part of tantalum pentachloride was dissolved in 160 parts of toluene,
1-trimethylsilyl-1-propyne 18 parts and 1-(1',1',3',3'-tetramethyl-
1',3'-disila-butyl)-1-propyne 2 parts were added and polymerized at 80°C for 3 hours, the reaction mixture was poured into excess methanol, the resulting polymer was precipitated and purified, and a copolymer with a weight average molecular weight of 1.6 x 10 6 in terms of polystyrene was obtained. I got it.
In 100 parts of a 2% by weight toluene solution of this copolymer,
Dimethylpolysiloxane with vinyl groups at both ends, containing 0.21 mole of vinyl groups per 100g 0.80 parts dimethylpolysiloxane with SiH groups on both ends 0.17 parts, polyfunctional methylhydrodiene polysiloxane containing 1.54 moles of SiH groups in 100g 0.07 part was added and mixed. At this time, the weight fraction of the siloxane component to the substituted polyacetylene was 52.0.
% by weight, and the molar ratio of SiH groups/vinyl groups is 1.24
It is. As a platinum-based catalyst, a complex of chloroplatinic acid and vinylsiloxane (Pt concentration 2%) was added and mixed in an amount of 0.3% by weight based on the organohydrodiene polysiloxane component, and the resulting mixed solution was cast. Heat treatment was performed at 120°C for 1 hour to crosslink the silicone component, creating a homogeneous and transparent film with a thickness of 10 μm. No absorption due to Si-H bonds was observed in the IR spectrum of the obtained film.
Almost no Si-H bonds remained. Also
At 1030cm -1 to 1100cm -1 there is absorption due to siloxane bonds, at 1260cm -1 and around 800cm -1 there is Si-CH 3 absorption.
Absorption due to binding was observed. When evaluating the gas permeability of this film, the oxygen permeability coefficient was found to be
Po 2 = 3.5×10 -8 [cm 3 (STP)・cm/cm 2・sec・cm
Hg], ratio of oxygen and nitrogen permeability coefficients P O2 /P N2 = 2.7
It was hot. Meanwhile, this film was heated at 100℃ and humidity 100℃.
After heating and humidifying for 500 hours under conditions of
It showed stable performance. The tensile strength of the film was 320 Kg/cm 2 even after the above-mentioned heating and humidification treatment, and it was sufficiently resistant to thinning. Comparative Example 1 In Example 1, when the siloxane component was mixed with the substituted polyacetylene and no post-crosslinking was performed, the siloxane component was partially liberated on the film surface and a homogeneous film was not obtained, and the gas permeability deteriorated over time. There was no improvement in stability. Comparative Example 2 A film having a thickness of 10 μm was prepared by casting a toluene solution of the substituted polyacetylene copolymer obtained in Example 1. When we evaluated the gas permeability of this film, we found that the initial
P O2 = 3×10 -7 [cm 3 (STP)・cm/cm 2・sec・cmHg]
However, the P O2 /P N2 = 1.6 was small, and after treatment for 500 hours at 100°C and 100% RH, the P O2 = 1.0×10 -8 [cm 3 (STP) cm/
cm2・sec・cmHg] and was not stable over time. Example 2 Using a substituted polyacetylene copolymer produced in the same manner as in Example 1, a polyfunctional organoleptic containing 0.70 mol of vinyl groups per 100 g was added to 100 parts of a 2% by weight toluene solution of this copolymer. vinyl siloxane 0.20 parts, polyfunctional methyl mercaptoethyl polysiloxane containing 0.5 mol of SiH groups in 100 g 0.30 parts of benzophenone in an amount of 0.3% by weight of the methylmercaptoethylpolysiloxane;
After mixing, the resulting mixed solution was cast and supported on a polysulfone porous membrane, and then irradiated with low-energy ultraviolet rays for 20 minutes to crosslink the silicone component and produce a composite film. When we measured the gas permeation performance of this film, we found that the oxygen permeation rate Q O2 = 1.6×10 -4 [cm 3 (STP)/cm 2・sec・cm
Hg] under the conditions of 100℃ and 100%RH of wet film.
There was no change even after treatment for 500 hours. Example 3 500 mg of tantalum pentachloride was dissolved in 150 parts of toluene, and then 1-trimethylsilyl-1-propyne was dissolved. 15g of was added and polymerized at 80°C for 6 hours. The reaction mixture was precipitated in excess methanol and purified, giving the formula Polystyrene equivalent weight average molecular weight 7.0
13.5 g of x10 5 polymer was obtained. Add vinyl groups to 100g of this polymer in 100 parts of a 2% by weight toluene solution.
0.30 part of dimethylpolysiloxane with vinyl groups on both ends containing 0.15 mol and dimethylpolysiloxane with SiH groups on both ends Add 0.25 parts of chloroplatinic acid and vinyl siloxane complex (Pt concentration 2) as a platinum catalyst and mix.
%) was added in an amount of 0.3% by weight based on the organohydrodiene polysiloxane component, and the resulting mixed solvent was cast, dried at 100° C. for 1 hour, and heat treated to crosslink the silicone component. A homogeneous and transparent film with a thickness of 7 μm was obtained, and when the gas permeation performance of this film was measured, the oxygen permeability coefficient P O2 = 6.0 × 10 -8 [cm 3 (STP) cm/cm 2 s cm
Hg], P O2 /P N2 = 2.3, and the tensile strength was 380 Kg/cm 2 . Example 4 Using substituted polyacetylene produced in the same manner as in Example 3, a 2% by weight toluene solution of this polymer was prepared.
100 copies contain oxime-free silicone RTV (product name
After diluting 0.8 parts of KE-45 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) in toluene and mixing, it was cast, dried and heat-treated at 100°C for 3 hours to crosslink the silicone component. A homogeneous and transparent film with a thickness of 10 μm was obtained, and had good gas permeability and film strength. Examples 5 to 7 Polymer compositions consisting of components (A) and (B) shown in Table 1 were produced under the conditions shown. The composition is summarized in Table 1. In both cases, it was possible to form a thin film with a thickness of 5 μm or less, which had good gas permeability and tensile strength, and was stable over time. [Table] [Table] [Effects of the Invention] The organopolysiloxane-substituted polyacetylene composition of the present invention has stable performance that does not change over time while maintaining the excellent gas permeability of substituted polyacetylene. . In addition, it is possible to provide a molded article that has high mechanical strength, is stable even when used under exposure to sunlight, and is resistant to decrease in strength due to ultraviolet rays or the like. The composition of the present invention has particularly high oxygen permeability,
It is suitable as a material for oxygen separation membranes, contact lenses, etc. Furthermore, since the composition has a greater affinity with organic solvents such as ethanol than with water, it is expected to be used as a liquid separation membrane to separate alcohol from a solution containing alcohol, or as a resist material. .

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (A) 一般式() 〔式中、R1は水素原子または低級アルキル基
を示し、R2,R3およびR4は、同一でも異なつて
もよく水素原子、炭素原子数1〜8の1価炭化水
素基またはケイ素原子含有1価有機基を示す。〕
で表わされる構造単位の1種もしくは2種以上を
有する置換ポリアセチレン化合物と、 (B) 前記置換ポリアセチレン化合物に対し、 0.1〜100重量%量のオルガノポリシロキサンと
からなり、相互侵入型網目構造を有するオルガノ
ポリシロキサン−置換ポリアセチレン組成物。 2 前記一般式()で表わされる構造単位の1
種もしくは2種以上を有する置換ポリアセチレン
化合物に、相互架橋性を有するオルガノシロキサ
ン・プレポリマーを前記置換ポリアセチレン化合
物に対し0.1〜100重量%量のオルガノポリシロキ
サンが生成するように混合後、該オルガノシロキ
サン・プレポリマーを架橋させることからなる、
相互侵入型網目構造を有するオルガノポリシロキ
サン−置換ポリアセチレン組成物の製法。
[Claims] 1 (A) General formula () [In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a lower alkyl group, and R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different and represent a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, or a silicon atom. Indicates the monovalent organic group contained. ]
A substituted polyacetylene compound having one or more structural units represented by (B) an organopolysiloxane in an amount of 0.1 to 100% by weight based on the substituted polyacetylene compound, and having an interpenetrating network structure. Organopolysiloxane-substituted polyacetylene composition. 2 1 of the structural unit represented by the above general formula ()
After mixing an organosiloxane prepolymer having intercrosslinking properties with a substituted polyacetylene compound having one or more species so as to form an organopolysiloxane in an amount of 0.1 to 100% by weight based on the substituted polyacetylene compound, the organosiloxane Consisting of crosslinking a prepolymer,
A method for producing an organopolysiloxane-substituted polyacetylene composition having an interpenetrating network structure.
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